Los cálculos de longitud de onda a frecuencia y de frecuencia a longitud de onda son importantes en física e ingeniería. Aquí está la ecuación que relaciona la longitud de onda y la frecuencia, ejemplos de cálculos y una tabla de valores comunes.
Una ecuación simple relaciona la longitud de onda con la frecuencia:
v = λf
Para la luz y otras radiaciones electromagnéticas en el vacío, la velocidad de onda es la velocidad de la luz (c):
c = λf
Pero, la velocidad de la onda es diferente para otros tipos de ondas y para la luz que pasa a través de un medio.
La longitud de onda y la frecuencia son inversamente proporcionales. A medida que aumenta la longitud de onda, la frecuencia disminuye. A medida que aumenta la frecuencia, la longitud de onda disminuye.
Reorganice la ecuación y calcule la longitud de onda a partir de la frecuencia:
λ = v / f
Por ejemplo, encuentre la longitud de onda de la nota musical A4, que tiene una frecuencia de 440 Hz.
La única parte complicada del cálculo es mantener las unidades en orden. Por lo general, se trabaja con metros y hercios y luego se convierte a otras unidades (por ejemplo, nanómetros, THz, GHz). En este problema, la velocidad de la onda es la velocidad del sonido en el aire (343,2 m / s). La frecuencia es de 440 Hz. Una unidad de hercios equivale a un ciclo (onda) por segundo, por lo que una frecuencia de 440 Hz es 440 s -1.
λ = v / f
λ = (343,2 m / s) / (440 s -1 )
λ = 0,78 mo 78 cm
Como otro ejemplo, encuentre la frecuencia de la luz verde de la aurora boreal, que tiene una frecuencia de 5,38 x 10 14 Hz.
Aquí, la ecuación es:
λ = c / f
λ = (3 x 10 8 m / seg) / (5,38 x 10 14 s -1 )
λ = 5,576 x 10 -7 m = 557,6 nm
Reorganice la ecuación y calcule la frecuencia a partir de la longitud de onda:
f = v / λ
Por ejemplo, encuentre la longitud de onda de la luz naranja con una frecuencia de 4.8 × 10 14 Hz.
f = v / λ (pero v es c para la luz)
f = c / λ
f = (3.00 × 10 8 m / s) / (4.8 × 10 14 s -1 )
f = 6.2 x 10-7 m = 620 nm
Este gráfico muestra la relación entre la longitud de onda y la frecuencia de la radiación electromagnética:
Radiación electromagnética | Longitud de onda | Frecuencia |
Radiación gamma | 1 pm | 300 EHz |
radiografía | 1 nanómetro | 300 PHz |
Ultravioleta | 100 nm | 3 PHz |
Luz visible | 400-700 nm | 430-750 THz |
Infrarrojo | 100 micras | 3 THz |
EHF (frecuencia extremadamente alta) | 1 mm | 300 GHz |
SHF (frecuencia súper alta) | 1 cm | 30 GHz |
UHF (frecuencia ultra alta) | 1 dm | 3 GHz |
VHF (frecuencia muy alta) | 10 m | 30 MHz |
ELF (frecuencia extremadamente baja) | 100.000 kilometros | 3 Hz |
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