ما هي حاسبة تحويل الطول الموجي إلى التردد؟
تتيح لك هذه الأداة تحويل الطول الموجي لأي موجة كهرومغناطيسية (الضوء، الراديو، الموجات الدقيقة، وغيرها) إلى التردد المقابل لها. وتعتمد في ذلك على العلاقة الأساسية التي تربط بين سرعة الموجة وطولها الموجي وترددها. ولأن الحاسبة تستخدم سرعة الضوء في الفراغ، فإنها تنطبق على جميع أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي دون الحاجة إلى أي افتراضات خاصة ببلد معيّن.
كيفية الاستخدام
أدخل قيمة الطول الموجي، ثم اختر الوحدة التي عُبّر بها عنه — نانومتر (nm)، أو ميكرومتر (µm)، أو مليمتر (mm)، أو سنتيمتر (cm)، أو متر (m). تقوم الحاسبة بتحويل الطول الموجي إلى المتر، ثم تقسم سرعة الضوء عليه لتعطيك التردد بوحدة الهرتز (Hz)، والجيجاهرتز (GHz)، والتيراهرتز (THz).
شرح المعادلة
المعادلة الحاكمة هي \(f = c / \lambda\)، حيث يمثّل \(f\) التردد بوحدة الهرتز، و\(c\) سرعة الضوء (٢٫٩٩٨ × ١٠⁸ م/ث)، و\(\lambda\) الطول الموجي بالمتر. والتردد والطول الموجي يتناسبان عكسيًا: فكلما قصُر الطول الموجي ارتفع التردد. ويجب دائمًا تحويل الطول الموجي إلى المتر قبل إجراء القسمة، لأن سرعة الضوء مُعرّفة بالمتر في الثانية.
$$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{2.998 \times 10^{8}}{\text{Wavelength} \times 10^{-9}}$$
مثال محلول
لنأخذ الضوء الأخضر الذي يبلغ طوله الموجي ٥٠٠ نانومتر. أولًا نحوّل الوحدة: ٥٠٠ nm = ٥٠٠ × ١٠⁻⁹ م = ٥ × ١٠⁻⁷ م. ثم نطبّق المعادلة: $$f = \frac{2.998 \times 10^{8}}{5 \times 10^{-7}} = 5.996 \times 10^{14}\ \text{Hz}$$ أي ما يقارب ٥٩٩٫٦ تيراهرتز. وهذه القيمة تقع تمامًا ضمن الطيف المرئي.
الأسئلة الشائعة
هل تعمل الأداة مع موجات الراديو؟ نعم. أدخل طولًا موجيًا كبيرًا مثل ٣ أمتار وستحصل على نحو ٩٩٫٩ ميجاهرتز (٠٫٠٩٩٩ جيجاهرتز)، وهو تردد إذاعة FM نموذجي.
لماذا تكون السرعة ٢٫٩٩٨ × ١٠⁸ وليست ٣ × ١٠⁸ بالضبط؟ سرعة الضوء الدقيقة هي ٢٩٩٬٧٩٢٬٤٥٨ م/ث؛ والقيمة ٢٫٩٩٨ × ١٠⁸ هي تقريب شائع ودقيق نستخدمه هنا.
هل يؤثّر الوسط الذي تنتقل خلاله الموجة؟ تفترض هذه الحاسبة أن الموجة تنتقل في الفراغ. أما في الزجاج أو الماء، فإن الضوء ينتقل بسرعة أقل، ومن ثمّ يختلف التردد الفعلي قليلًا لطول موجي معيّن.
