Comment Calculer la longueur d'Onde

Comment Calculer la longueur d'Onde

La longueur d'onde est la distance d'une onde de frequence de crete a l'autre et est le plus souvent associee avec le spectre electromagnetique.[1] le Calcul de la longueur d'onde depend des informations qui vous sont donnees. Si vous connaissez la vitesse et la frequence de l'onde, vous pouvez utiliser la formule de base pour la longueur d'onde. Si vous voulez determiner la longueur d'onde de la lumiere specifique de l'energie d'un photon, vous devez utiliser l'equation de l'energie. Le calcul de la longueur d'onde est facile aussi longtemps que vous savez la bonne equation.

Mesures

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Partie 1
le Calcul de la longueur d'Onde Donnee, la Vitesse et la Frequence

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@@Calculer la longueur d'onde la longueur d'onde de l'equation. Pour trouver la longueur d'onde d'une onde, il vous suffit de diviser la vague de la vitesse de par sa frequence. La formule pour le calcul de la longueur d'onde est: longueur d'Onde=WavespeedFrequency{\displaystyle longueur d'Onde={\frac {Wavespeed}{Frequence}}}.[2]

• longueur d'Onde est generalement representee par la lettre grecque lambda ?{\displaystyle \lambda }.
• Vitesse est generalement representee par la lettre v{\displaystyle v}.
• Frequence est generalement representee par la lettre f{\displaystyle f}.
• ?=vf{\displaystyle \lambda ={\frac {v}{f}}}

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@@Utiliser les bonnes unites. La vitesse peut etre representee en utilisant a la fois les unites metriques et imperiales. Vous pouvez voir que miles par heure (mph), en kilometres par heure (km / h), en metres par seconde (m/s), etc. La longueur d'onde est presque toujours donnee en unites metriques: nanometres, de metres, en millimetres, etc. La frequence est generalement exprimee en Hertz (Hz), ce qui signifie “par seconde”.[3]

• Toujours garder unites coherentes dans l'equation. La plupart des calculs sont effectues en utilisant strictement les unites metriques.
• Si la frequence en kilohertz (kHz), ou la vague de vitesse est en km/s, vous devez conversion ces numeros de Hertz et de m/s en multipliant par 1000 (10 kHz = 10 000 Hz).

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@@Fiche les quantites connues dans l'equation et la resoudre. Si vous voulez calculer la longueur d'onde d'une onde, puis tout ce que vous avez a faire est de brancher la vague de la vitesse et de l'onde de frequence dans l'equation. Diviser la vitesse par frequence vous donne la longueur d'onde.[4]

• Par exemple: Trouver la longueur d'onde d'une onde voyageant a 20 m/s a une frequence de 5 Hz.
  
  • longueur d'Onde=WavespeedFrequency{\displaystyle longueur d'Onde={\frac {Wavespeed}{Frequence}}}?=vf{\displaystyle \lambda ={\frac {v}{f}}}?=20m/s5Hz{\displaystyle \lambda ={\frac {20m/s}{5 hz}}}?=4m{\displaystyle \lambda =4m}

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@@Utiliser cette equation a resoudre pour la vitesse ou la frequence. Vous pouvez reorganiser cette equation et la resoudre pour la vitesse ou la frequence si une longueur d'onde donnee. Pour calculer la vitesse compte tenu de la frequence et de longueur d'onde, l'utilisation v=?f{\displaystyle v={\frac {\lambda }{f}}}. Pour calculer la frequence donnee, la vitesse et la longueur d'onde, l'utilisation de f=v?{\displaystyle f={\frac {v}{\lambda }}}.[5]

• Par exemple: Trouver la vitesse d'une onde dont la longueur d'onde de 450 nm et la frequence de 45 Hz. v=?f=450nm45Hz=10nm/s{\displaystyle v={\frac {\lambda }{f}}={\frac {450nm}{45Hz}}=10nm/s}.
• Par exemple: Trouver la frequence d'une onde dont la longueur d'onde de 2,5 m et de la vitesse de 50 m/s. f=v?=50m/s2.5m=20Hz{\displaystyle f={\frac {v}{\lambda }}={\frac {50m/s}{2,5 m}}=20Hz}.

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Partie 2
le Calcul de la longueur d'Onde Donnee, l'Energie d'un Photon

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@@Calculer la longueur d'onde avec l'equation de l'energie. La formule de l'energie, concernant la longueur d'onde est E=hc?{\displaystyle E={\frac {hc}{\lambda }}} E{\displaystyle E} est l'energie du systeme en Joules (J), h{\displaystyle h} est la constante de Planck: 6.626 x 10-34 Joule secondes (J s), c{\displaystyle c} est la vitesse de la lumiere dans le vide: 3,0 x 108 metres par seconde (m/s), et ?{\displaystyle \lambda } est la longueur d'onde en metres (m).[6]

• L'energie d'un photon est generalement donnee pour resoudre ces types de problemes.

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@@Reorganiser a resoudre pour la longueur d'onde. Vous pouvez reorganiser l'equation avec l'algebre pour resoudre la longueur d'onde. Si vous multipliez les deux cotes de l'equation par la longueur d'onde et de diviser les deux cotes par de l'energie, vous etes de gauche avec ?=hcE{\displaystyle \lambda ={\frac {hc}{E}}}. Si vous savez que l'energie du photon, vous pouvez calculer sa longueur d'onde.[7]

• Cette equation peut egalement etre utilise pour determiner le maximum de la longueur d'onde de la lumiere necessaire pour ioniser les metaux. Utilisez simplement l'energie necessaire pour l'ionisation et de la resoudre pour la longueur d'onde correspondante.[8]

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@@Plug dans le plus connu des variables et de les resoudre. Une fois que vous avez reorganise l'equation, vous pouvez resoudre pour la longueur d'onde en branchant les variables de l'energie. Parce que les deux autres variables sont constantes, elles sont toujours les memes. Pour resoudre, de multiplier les constantes ensemble et ensuite diviser par l'energie.[9]

• Par exemple: Trouver la longueur d'onde d'un photon ayant une energie de 2,88 x 10-19 J.
  
  • ?=hcE{\displaystyle \lambda ={\frac {hc}{E}}}= (6.626*10-34)(3.0*108)(2.88*10-19){\displaystyle {\frac {(6.626*10^{-34})(3.0*10^{8})}{(2.88*10^{-19})}}}=(19.878*10-26)(2.88*10-19){\displaystyle ={\frac {(19.878*10^{-26})}{(2.88*10^{-19})}}}=6.90*10-7meters{\displaystyle =6.90*10^{-7}metres}.
  • Convertir nanometres en multipliant par 10-9. La longueur d'onde est egale a 690 nm.

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Partie 3
la Capture des Erreurs

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@@Verifiez votre reponse en multipliant la longueur d'onde en fonction de la frequence. Si vous avez trouve la bonne valeur pour la longueur d'onde, en multipliant par la frequence devrait vous obtenez la vitesse d'onde que vous avez commence avec. Si cela ne fonctionne pas, verifiez vos calculs. Si vous etes a l'aide d'une calculatrice, assurez-vous que vous avez tape les chiffres correctement.

• Par exemple: Quelle est la longueur d'onde de 70 Hertz vague de son voyage a 343 metres par seconde?
  
  • Vous suivez les instructions ci-dessus et obtenir une reponse de 4,9 metres.
  • Verifiez votre travail en calcul de 4,9 metres x 70 Hz = 343 metres/seconde. C'est la vitesse d'onde que vous avez commence avec, de sorte que votre reponse est correcte.

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@@Utiliser les notation scientifique pour eviter de calculatrice des erreurs d'arrondi. La longueur d'onde des calculs impliquent souvent un tres grand nombre, surtout si vous travaillez avec la vitesse de la lumiere. Cela peut conduire a des erreurs d'arrondi sur votre calculatrice. Empecher cela par l'ecriture de vos nombres en notation scientifique.[10]

• Par exemple: la Lumiere se propage dans l'eau a environ 225,000,000 metres par seconde. Si l'onde de frequence est de 4 x 1014 Hz, quelle est sa longueur d'onde?
  
  • La vitesse d'onde en notation scientifique = 2,25 x 108. La frequence est deja ecrit en notation scientifique.
  • longueur d'Onde=wavespeedfrequency{\displaystyle longueur d'Onde={\frac {wavespeed}{frequence}}}=2.25*1084*1014=2.254*106{\displaystyle ={\frac {2.25*10^{8}}{4*10^{14}}}={\frac {2.25}{4*10^{6}}}}=0.563*10-6meters{\displaystyle =0.563*10^{-6}metres}=5.63*10-7meters{\displaystyle =5.63*10^{-7}metres}.

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@@Ne pas modifier la frequence lors de l'onde penetre dans un milieu different. De nombreux problemes impliquent une onde qui traverse la frontiere d'un milieu a un autre. Une erreur commune est ici de calculer une nouvelle frequence de l'onde. En fait, la frequence de l'onde reste le meme lorsqu'il franchit la frontiere, tandis que la longueur d'onde et l'onde de changement de vitesse.[11]

• Par exemple: Une vague de lumiere avec la frequence f, la vitesse v, et la longueur d'onde ? traverse de l'air vers un milieu a indice de refraction de 1,5. Comment ces trois valeurs de changement?
  
  • La nouvelle vitesse est egale a v1.5{\displaystyle {\frac {v}{1.5}}}.
  • La frequence reste constante a f.
  • La nouvelle longueur d'onde est egale a newspeednewfrequency=v1.5f=v1.5f{\displaystyle {\frac {newspeed}{newfrequency}}={\frac {\frac {v}{1.5}}{f}}={\frac {v}{1.5 f}}}.