Что считает этот калькулятор
Этот инструмент переводит длину волны в частоту и обратно. Для электромагнитных волн, распространяющихся в вакууме, используется скорость света \(c = 299\,792\,458\) м/с. Вы также можете задать другую скорость волны — например, скорость звука (около 343 м/с в воздухе) или скорость света в среде, — чтобы рассчитать параметры других волн. Это универсальный физический инструмент, который работает в любой точке мира.
Как пользоваться
Выберите направление расчёта. Чтобы найти частоту, выберите «Длина волны → Частота» и введите длину волны в метрах. Чтобы найти длину волны, выберите «Частота → Длина волны» и введите частоту в герцах. Если ваша волна — не свет в вакууме, измените скорость волны и посмотрите результат.
Разбор формулы
Любая бегущая волна подчиняется соотношению \(c = \lambda \times f\), где \(c\) — скорость волны, \(\lambda\) (лямбда) — длина волны, а \(f\) — частота. Преобразовав его, получаем две формулы, которые использует калькулятор:
$$f = \frac{c}{\lambda} \qquad \lambda = \frac{c}{f}$$Частота и длина волны обратно пропорциональны: если длина волны вырастет вдвое, частота уменьшится в два раза.
Пример расчёта
Зелёный свет имеет длину волны около 550 нанометров, то есть \(550 \times 10^{-9} = 5{,}5 \times 10^{-7}\) м. Его частота равна
$$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{299\,792\,458}{0{,}00000055} \approx 5{,}451 \times 10^{14} \text{ Гц}$$или около 545 терагерц — это как раз середина видимого диапазона.
Частые вопросы
Какие единицы измерения использовать? Длину волны указывайте в метрах, а частоту — в герцах: тогда всё согласуется со скоростью волны в м/с. Чтобы перевести нанометры в метры, умножьте значение на \(10^{-9}\).
Можно ли применять калькулятор для звука? Да. Вместо скорости света задайте скорость звука (около 343 м/с в воздухе при 20 °C).
Почему у света такая высокая частота? Потому что скорость света огромна, а длины волн видимого света крайне малы — при делении получаются сотни терагерц.
