Công cụ này làm gì?
Công cụ giúp bạn chuyển đổi qua lại giữa bước sóng và tần số của một sóng. Với sóng điện từ truyền trong chân không, công cụ sử dụng tốc độ ánh sáng \(c = 299.792.458\) m/s. Bạn cũng có thể nhập một tốc độ sóng khác (ví dụ tốc độ âm thanh khoảng 343 m/s trong không khí, hoặc tốc độ ánh sáng trong một môi trường vật chất) để tính cho các loại sóng khác. Đây là công cụ vật lý mang tính phổ quát, dùng được ở bất cứ đâu.
Cách sử dụng
Trước tiên hãy chọn chiều chuyển đổi. Để tìm tần số, chọn "Bước sóng → Tần số" và nhập bước sóng theo đơn vị mét. Để tìm bước sóng, chọn "Tần số → Bước sóng" và nhập tần số theo đơn vị hertz. Nếu sóng của bạn không phải là ánh sáng trong chân không, hãy điều chỉnh lại tốc độ sóng cho phù hợp rồi xem kết quả.
Giải thích công thức
Mọi sóng lan truyền đều tuân theo \(c = \lambda \times f\), trong đó \(c\) là tốc độ sóng, \(\lambda\) (lambda) là bước sóng, còn \(f\) là tần số. Biến đổi công thức này, ta có hai dạng được dùng tại đây:
$$f = \frac{c}{\lambda} \qquad \lambda = \frac{c}{f}$$Tần số và bước sóng tỉ lệ nghịch với nhau — nếu bước sóng tăng gấp đôi thì tần số giảm còn một nửa.
Ví dụ minh họa
Ánh sáng màu lục có bước sóng khoảng 550 nanomet, tức \(550 \times 10^{-9} = 5{,}5 \times 10^{-7}\) m. Tần số của nó là
$$f = \frac{c}{\lambda} = 299.792.458 \div 0{,}00000055 \approx 5{,}451 \times 10^{14} \text{ Hz}$$tức khoảng 545 terahertz — nằm gọn trong vùng ánh sáng nhìn thấy.
Câu hỏi thường gặp
Tôi nên dùng đơn vị nào? Bước sóng tính bằng mét và tần số tính bằng hertz sẽ đồng nhất với tốc độ sóng đo bằng m/s. Để đổi từ nm sang m, bạn nhân với \(10^{-9}\).
Công cụ này dùng cho âm thanh được không? Được. Bạn chỉ cần đặt tốc độ sóng bằng tốc độ âm thanh (khoảng 343 m/s trong không khí ở 20 °C) thay vì tốc độ ánh sáng.
Vì sao tần số của ánh sáng lại lớn đến vậy? Vì tốc độ ánh sáng vô cùng lớn còn bước sóng ánh sáng nhìn thấy lại rất nhỏ, nên khi chia hai giá trị này ta thu được kết quả lên đến hàng trăm terahertz.
