Что делает этот калькулятор
Инструмент решает фундаментальное волновое уравнение \(\lambda = v / f\), которое связывает длину волны (\(\lambda\)), скорость распространения (\(v\)) и частоту (\(f\)) любой периодической волны. Выберите величину, которую нужно найти, введите две другие — а калькулятор сам выполнит все пересчёты единиц и округлит результат до нужного числа значащих цифр. Расчёт подходит для звуковых волн, электромагнитных волн (света, радио), волн на воде и любых других волн, для которых справедливо это соотношение.
Как пользоваться
В выпадающем списке «Что найти» укажите искомую величину. Введите два известных значения и выберите их единицы измерения. Например, чтобы определить длину волны, оставьте режим Длина волны и задайте скорость и частоту. Внутри программы все значения переводятся в единицы СИ (метры, метры в секунду, герцы), вычисляется уравнение, а ответ пересчитывается обратно в выбранную вами единицу. Меню «Значащие цифры» задаёт округление вывода — или оставьте «авто» для полной точности.
Разбор формулы
За один период колебания волна проходит расстояние, равное одной длине волны. Поскольку частота — это число периодов в секунду, произведение длины волны на частоту даёт скорость: $$v = \lambda \times f$$ Разделив обе части, получаем \(\lambda = v / f\), а выразив частоту — \(f = v / \lambda\). Все три записи описывают одно и то же физическое соотношение.
Пример расчёта
Радиостанция вещает на частоте 100 МГц. Радиоволны распространяются со скоростью света, \(v = 299\,792\,458\) м/с. Длина волны равна $$\lambda = \frac{299\,792\,458}{100\,000\,000} = 2{,}998 \text{ м}$$ (3 значащие цифры). Если переключить единицу вывода на сантиметры, тот же ответ составит 299,79 см.
Частые вопросы
Почему появляется ошибка «частота не может быть равна нулю»? При расчёте длины волны выполняется деление на частоту, а при расчёте частоты — деление на длину волны. Деление на ноль не определено, поэтому калькулятор не допускает такого ввода.
Какую скорость указывать для света? В вакууме свет движется со скоростью 299 792 458 м/с. В среде он замедляется в число раз, равное показателю преломления, — учитывайте это при расчёте.
Подходит ли калькулятор для звука? Да. Скорость звука в сухом воздухе при 20 °C составляет около 343 м/с; введите эту скорость вместе с частотой или длиной волны, чтобы найти третью величину.
