Công cụ tính bước sóng sang tần số là gì?
Công cụ này giúp bạn chuyển bước sóng của bất kỳ sóng điện từ nào (ánh sáng, sóng vô tuyến, vi sóng, v.v.) thành tần số tương ứng. Nó dựa trên mối quan hệ cơ bản giữa tốc độ, bước sóng và tần số của một sóng. Vì công cụ sử dụng tốc độ ánh sáng trong chân không, nên nó áp dụng được cho mọi loại bức xạ điện từ và không phụ thuộc vào quy định riêng của bất kỳ quốc gia nào.
Cách sử dụng
Nhập giá trị bước sóng, sau đó chọn đơn vị tương ứng — nanomét (nm), micromét (µm), milimét (mm), centimét (cm) hoặc mét (m). Công cụ sẽ quy đổi bước sóng về đơn vị mét, rồi lấy tốc độ ánh sáng chia cho giá trị đó để cho ra tần số tính theo hertz (Hz), gigahertz (GHz) và terahertz (THz).
Giải thích công thức
Phương trình nền tảng là
$$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{2.998 \times 10^{8}}{\text{Wavelength} \times 10^{-9}}$$trong đó f là tần số tính bằng hertz, c là tốc độ ánh sáng (\(2{,}998 \times 10^{8}\) m/s) và λ là bước sóng tính bằng mét. Tần số và bước sóng tỉ lệ nghịch với nhau: bước sóng càng ngắn thì tần số càng cao. Trước khi thực hiện phép chia, bước sóng luôn phải được quy đổi về mét, vì tốc độ ánh sáng được định nghĩa theo đơn vị mét trên giây.
Ví dụ minh họa
Hãy xét ánh sáng màu lục có bước sóng 500 nm. Trước tiên quy đổi: \(500 \text{ nm} = 500 \times 10^{-9} \text{ m} = 5 \times 10^{-7} \text{ m}\). Sau đó áp dụng công thức:
$$f = \frac{2{,}998 \times 10^{8}}{5 \times 10^{-7}} = 5{,}996 \times 10^{14} \text{ Hz}$$tức khoảng 599,6 THz. Giá trị này nằm gọn trong vùng ánh sáng nhìn thấy.
Câu hỏi thường gặp
Công cụ có dùng được cho sóng vô tuyến không? Có. Nhập một bước sóng dài như 3 m, bạn sẽ nhận được khoảng 99,9 MHz (0,0999 GHz) — một tần số phát thanh FM điển hình.
Tại sao tốc độ là \(2{,}998 \times 10^{8}\) mà không phải đúng \(3 \times 10^{8}\)? Tốc độ ánh sáng chính xác là 299.792.458 m/s; giá trị \(2{,}998 \times 10^{8}\) là cách làm tròn gần đúng phổ biến được dùng ở đây.
Môi trường có ảnh hưởng không? Công cụ này giả định môi trường là chân không. Trong thủy tinh hay nước, ánh sáng di chuyển chậm hơn, nên tần số thực tế ứng với một bước sóng cho trước sẽ chênh lệch đôi chút.
