ما هي حاسبة تحويل التردد إلى الطول الموجي؟
تحوّل هذه الأداة تردد الموجة إلى طولها الموجي اعتمادًا على العلاقة الأساسية \(\lambda = c / f\)، حيث يمثّل \(\lambda\) الطول الموجي، وc سرعة الموجة، وf التردد. وهي تعمل مع الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتقل بسرعة الضوء، كما تعمل مع الموجات الصوتية المنتقلة عبر الهواء أو الماء.
كيفية استخدامها
أدخل قيمة التردد، ثم اختر وحدته (Hz أو kHz أو MHz أو GHz أو THz)، وحدّد سرعة الموجة المناسبة للوسط الذي تتعامل معه. تقوم الحاسبة بتحويل التردد إلى الهرتز، ثم تقسم سرعة الموجة عليه، وتعرض لك الطول الموجي بالأمتار والسنتيمترات والمليمترات.
شرح المعادلة
تنص معادلة الموجة على أنّ السرعة تساوي التردد مضروبًا في الطول الموجي \((c = f \times \lambda)\). وبإعادة ترتيبها لحساب الطول الموجي نحصل على:
$$\lambda = \frac{c}{f}$$بالنسبة للضوء في الفراغ، فإنّ \(c = 299{,}792{,}458\) م/ث. أمّا الصوت في الهواء الجاف عند درجة حرارة نحو 20 °م فتبلغ سرعته قرابة 343 م/ث، وفي الماء تقارب 1480 م/ث. وكلما ارتفع التردد قصُر الطول الموجي.
مثال محلول
لنفترض أنّ محطة إذاعية على نطاق FM تبثّ على تردد 100 ميغاهرتز. نحوّل أولًا إلى الهرتز:
$$100 \times 1{,}000{,}000 = 100{,}000{,}000 \text{ هرتز}$$ثم نقسم:
$$\lambda = \frac{299{,}792{,}458}{100{,}000{,}000} \approx 2.998 \text{ متر}$$وهذا هو الطول الموجي لإشارة البثّ.
الأسئلة الشائعة
هل تعمل الأداة مع الصوت كما تعمل مع الضوء؟ نعم. ما عليك سوى اختيار سرعة الموجة المناسبة: الضوء في الفراغ، أو الصوت في الهواء، أو الصوت في الماء.
لماذا يكون الطول الموجي صغيرًا جدًا عند الترددات العالية؟ لأنّ الطول الموجي يتناسب عكسيًا مع التردد؛ فمضاعفة التردد تؤدي إلى تنصيف الطول الموجي.
ماذا يحدث إذا أدخلت تردًا قيمته صفر؟ الطول الموجي غير معرّف عند التردد الصفري، لذا تُرجع الحاسبة القيمة 0 لتجنّب القسمة على صفر.
