Cómo calcular la longitud de onda

3 partes:El cálculo de la longitud de onda con la velocidad y la frecuenciaEl cálculo de la longitud de onda con la ecuación de energíaCorrección de errores

Longitud de onda es la distancia de frecuencia de onda de un pico a otro, y se asocia comúnmente con el espectro electromagnético. Usted puede encontrar fácilmente esta medida de una onda como siempre que se sepa su velocidad y frecuencia. También se puede encontrar la longitud de onda de la luz utilizando la energía de un fotón. El cálculo para esta medida es fácil cuando se conoce la ecuación correcta.

parte 1
El cálculo de la longitud de onda con la velocidad y la frecuencia
Imagen titulada Calcular la longitud de onda Paso 1
1
Establecer la fórmula apropiada. Para encontrar la longitud de onda de una onda, es necesario dividir la velocidad por su frecuencia. Por lo tanto, la fórmula es: longitud de onda = velocidad de la onda / frecuencia.
  • La longitud de onda se suele representar por la letra griega lambda, λ.
  • La velocidad, la carta "v".
  • La frecuencia, la carta "F".
  • λ = v / f
  • Imagen titulada Calcular la longitud de onda Paso 2
    2
    Utilice las unidades correctas. La velocidad puede ser representada por el sistema métrico o imperial. Puede aparecer en millas por hora (mp / h), kilómetros por hora (km / h), metros por segundo (m / s), etc. La longitud de onda casi siempre se da en unidades métricas: NM, metro, milímetro, etc. La frecuencia se representa generalmente en Hertz (Hz), lo que significa "por segundo".
  • Siempre mantenga el nivel de las unidades en una ecuación. La mayoría de los cálculos se realizan estrictamente en unidades métricas.
  • Si la frecuencia es en kilohercios (kHz) o la velocidad de la onda es en km / s, deberá convertir éstas número de Hertz y m / s ellos multiplicando por 1.000.
  • Por ejemplo 10 kHz es igual a 10.000 Hz.
  • Imagen titulada Calcular la longitud de onda Paso 3
    3
    Sustituir los valores conocidos en la ecuación y resolverla. Si se desea calcular la longitud de onda de una onda, vuelva a colocar la velocidad y la frecuencia de la misma en la ecuación. Dividiendo la velocidad de la frecuencia, se obtiene el valor de la longitud de onda.
  • Por ejemplo: encontrar la longitud de onda de una onda que viaja a 20 m / s con una frecuencia de 5 Hz.
  • longitud de onda = velocidad de la onda / frecuencia
  • λ = v / f
  • λ = (20 m / s) / 5 Hz
  • λ = 4 m


  • 4
    Utilice esta ecuación para calcular el valor de la velocidad y la frecuencia. Es posible reorganizar la ecuación para encontrar la velocidad o frecuencia si se conoce el valor de la longitud de onda. Para calcular la velocidad cuando se conoce la frecuencia y la longitud de onda, el uso v = λ / F. Para calcular la frecuencia cuando se conoce la velocidad y la longitud de onda, usando f = v / λ.
  • Ejemplo 1: Encuentre la velocidad de una onda con una longitud de onda de 450 nm y 45 Hz de frecuencia λ = v / f = 450 nm / 45 nm = 10 Hz / s ..
  • Ejemplo 2: Encontrar la frecuencia de una onda con una longitud de onda de 2,5 my una velocidad de 50 m / s. f = v / λ = 50 / 2,5 = 20 Hz.
    • parte 2
    El cálculo de la longitud de onda con la ecuación de energía
    1


    Establecer la fórmula de la energía. La fórmula de la energía que implica la longitud de onda es E = hc / λ, donde "y" Es la energía del sistema en Julios (J), "h" es la constante de Planck: 6.626 x 10 segundos julio (J s) "c" es la velocidad de la luz en el vacío: 3,0 x 10 metros por segundo (m / s) y "λ" es el valor de la longitud de onda en metros (m).
    • La energía de los fotones se proporciona generalmente para resolver estos tipos de problemas.
  • 2
    Reorganizar la fórmula para encontrar la longitud de onda. Puede cambiar la ecuación de la fórmula con el álgebra de averiguar el valor de la longitud de onda. Multiplicando ambos lados de la ecuación por la longitud de onda y dividir ambos lados por la energía, obtendrá el λ = hc / E fórmula. Si conoce la energía de los fotones, se puede calcular la longitud de onda.
  • Por ejemplo: Encontrar la longitud de onda de un fotón de energía de 2,88 x 10 J.
  • Esta ecuación también se puede utilizar para encontrar la longitud de onda máxima de luz necesaria para ionizar metales. Sólo tiene que utilizar la energía necesaria para la ionización y el cálculo de la longitud de onda correspondiente.
  • 3
    Sustituir las variables conocidas y resolver la ecuación. Después de la reordenación de la ecuación, se puede encontrar el valor de la longitud de onda sustituyendo las variables de la energía. Al igual que las otras dos variables son constantes, que son siempre los mismos. Para resolver la ecuación, se multiplican las dos constantes y dividirlos por la energía.
  • Por ejemplo: Encontrar la longitud de onda de un fotón de energía de 2,88 x 10 J.
  • Reemplazar las variables lambda = hc / E = (6,626 x 10) (3,0 x 10) / (2,88 x 10).
  • Resolver la cuenta: (19.878 x 10) / (2,88 x 10) = 6,90 x 10 metros.
  • Convertir la unidad desnuda a metros multiplicando por 10. La longitud de onda es igual a 690 m.


    • parte 3
    Corrección de errores
    1
    Confirmar su respuesta multiplicando la longitud de onda por la frecuencia. Si has encontrado el valor correcto, esta multiplicación debe dar lugar a la velocidad inicial de la onda. Si el resultado no comprueba hacia fuera, compruebe las cuentas. Si está utilizando una calculadora, asegúrese de haber introducido los números correctamente.
    • Ejemplo de un problema. "¿Cuál es la longitud de onda de una onda sonora que viaja desde 70 Hertz a 343 metros por segundo?"
    • Siga las instrucciones anteriores para la respuesta 4.9 metros.
    • Compruebe el resultado mediante el cálculo de 4,9 metros x 70 Hz = 343 metros / segundo. Esta es la velocidad inicial de la onda, entonces la respuesta es correcta.
  • 2
    utilice el notación científica para evitar errores de redondeo en los cálculos. El cálculo de la longitud de onda por lo general implica número muy grande, sobre todo si se está trabajando con la velocidad de la luz. Si lo hace, puede dar lugar a errores de redondeo en la calculadora. Usted puede evitar esto escribiendo los números en notación científica.
  • Ejemplo de un problema. "La luz viaja a través del agua a una velocidad aproximada 225.000.000 metros por segundo. Si la frecuencia de onda es 10 Hz x 4, donde la longitud de onda?"
  • La velocidad de la onda en notación científica es de 2.25 x 10. La frecuencia ya está escrito en notación científica.
  • Longitud de onda = frecuencia de la onda / velocidad


    .
  • 3
    No cambie la frecuencia de la onda cuando entra en un medio diferente. Muchos problemas implican una onda cruza el límite de un medio a otro. Un error común es calcular la frecuencia de la onda. De hecho, la frecuencia de la onda sigue siendo la misma cuando se cruza el límite, mientras que se cambia la longitud de onda y la velocidad de onda.
  • Ejemplo de un problema: Una luz menudo f, velocidad v y longitud de onda λ pasar el aire a un medio con índice de refracción de 1,5. ¿Cuál es la variación de estos tres valores?
  • La nueva velocidad es igual a .
  • La frecuencia permanece constante f.
  • La nueva longitud de onda equivalente a la nueva velocidad / nueva frecuencia = .
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