ما هي حاسبة الطول الموجي للصوت؟
تحسب هذه الأداة الطول الموجي لموجة صوتية — أي المسافة الفيزيائية بين قمتين متتاليتين من الموجة — انطلاقًا من ترددها وسرعة الصوت في الوسط. وهي أداة فيزيائية شاملة تصلح لأي موجة تنتقل بسرعة ثابتة، وليس للصوت وحده.
طريقة الاستخدام
أدخِل سرعة الصوت بالمتر في الثانية. في الهواء الجاف عند درجة حرارة 20 °م تبلغ نحو 343 م/ث، أما في الماء فتصل تقريبًا إلى 1480 م/ث. بعد ذلك أدخِل تردد النغمة بالهرتز (Hz). تعطيك الحاسبة الطول الموجي بالمتر والسنتيمتر، إضافةً إلى زمن الدور للموجة بالميلي ثانية.
شرح المعادلة
العلاقة هي $$\lambda = \frac{c}{f}$$ حيث \(\lambda\) (لامدا) هو الطول الموجي، و\(c\) هي سرعة الموجة، و\(f\) هو التردد. وبما أن التردد يقع في المقام، فإن الأصوات الحادة (ذات التردد الأعلى) لها أطوال موجية أقصر، بينما النغمات الجهيرة المنخفضة تمتلك أطوالًا موجية طويلة جدًّا. أما زمن الدور \(T = \frac{1}{f}\) فيخبرك بالمدة التي تستغرقها دورة واحدة.
مثال محلول
لنأخذ نغمة الـ«لا» المعيارية A4 بتردد 440 هرتز في الهواء حيث تبلغ سرعة الصوت 343 م/ث. الطول الموجي هو $$343 \div 440 \approx 0.7795\ \text{م}$$ أي نحو 77.95 سم. وزمن الدور يساوي $$1 \div 440 \approx 0.00227\ \text{ث}$$ أي ما يقارب 2.27 ميلي ثانية لكل دورة.
الأسئلة الشائعة
هل تؤثر درجة الحرارة؟ نعم — ترتفع سرعة الصوت في الهواء بنحو 0.6 م/ث لكل درجة مئوية، لذا حدِّث قيمة السرعة بما يلائم ظروفك.
هل يمكنني استخدامها للضوء أو موجات الراديو؟ بالطبع؛ ما عليك سوى إدخال سرعة الموجة (نحو 299,792,458 م/ث للضوء في الفراغ) والتردد.
بأي وحدات تظهر النتائج؟ يُعرض الطول الموجي بالمتر والسنتيمتر، ويُعرض زمن الدور بالميلي ثانية.
