Что такое калькулятор частоты света?
Этот калькулятор переводит длину волны электромагнитного излучения в частоту. Свет, как и любое электромагнитное излучение, распространяется в вакууме с постоянной скоростью \(c \approx 299\,792\,458\) метров в секунду. Поскольку скорость равна произведению частоты на длину волны, зная длину волны, можно точно определить, сколько колебаний волны проходит через заданную точку за одну секунду.
Как пользоваться калькулятором
Введите длину волны вашего света и выберите единицу измерения (нанометры, микрометры, миллиметры или метры). Видимый свет обычно лежит в диапазоне примерно от 380 нм (фиолетовый) до 750 нм (красный). Калькулятор выдаёт частоту в герцах (Гц) и, для удобства, в терагерцах (ТГц) — именно эта величина чаще всего применяется для оптического диапазона.
Разбор формулы
Связь выражается формулой $$f = \frac{c}{\lambda}$$ где \(f\) — частота в герцах, \(c\) — скорость света в метрах в секунду, а \(\lambda\) — длина волны в метрах. Сначала калькулятор переводит введённую длину волны в метры, а затем делит скорость света на это значение. Чем короче длина волны, тем выше частота, и наоборот: чем больше длина волны, тем ниже частота.
Пример расчёта
Возьмём зелёный свет с длиной волны 500 нм. Сначала переведём: \(500 \text{ нм} = 500 \times 10^{-9} \text{ м} = 5 \times 10^{-7} \text{ м}\). Затем $$f = \frac{299\,792\,458}{5 \times 10^{-7}} \approx 5{,}996 \times 10^{14} \text{ Гц}$$ то есть около 599,6 ТГц. Эта величина уверенно попадает в видимый спектр и соответствует восприятию зелёного цвета.
Частые вопросы
Подходит ли это для любой электромагнитной волны? Да — радиоволны, микроволны, инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение в вакууме подчиняются формуле \(f = \frac{c}{\lambda}\).
А как насчёт света в стекле или воде? В среде свет замедляется, поэтому для более точного результата используйте скорость в среде (c, делённую на показатель преломления) вместо значения для вакуума.
Почему для видимого света используют ТГц? Оптические частоты огромны (сотни триллионов герц), поэтому выражение их в терагерцах помогает работать с более удобными числами.
