Η συχνότητα, που ονομάζεται επίσης συχνότητα κύματος, είναι μια μέτρηση του αριθμού των δονήσεων ή των ταλαντώσεων που συμβαίνουν σε ένα δεδομένο χρονικό διάστημα. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι υπολογισμού της συχνότητας με βάση τις πληροφορίες που έχετε. Συνεχίστε να διαβάζετε για να μάθετε για μερικές από τις πιο χρησιμοποιημένες και χρήσιμες εκδόσεις.
Βήμα
Μέθοδος 1 από 4: Συχνότητα από μήκος κύματος
Βήμα 1. Μάθετε τον τύπο
Ο τύπος για τη συχνότητα, δεδομένου του μήκους κύματος και της ταχύτητας των κυμάτων, γράφεται ως f = V /
- Σε αυτόν τον τύπο, το f αντιπροσωπεύει τη συχνότητα, το V αντιπροσωπεύει την ταχύτητα του κύματος και αντιπροσωπεύει το μήκος κύματος.
- Παράδειγμα: Ένα συγκεκριμένο ηχητικό κύμα που ταξιδεύει στον αέρα έχει μήκος κύματος 322 nm και η ταχύτητα του ήχου είναι 320 m/s. Ποια είναι η συχνότητα αυτού του ηχητικού κύματος;
Βήμα 2. Μετατρέψτε το μήκος κύματος σε μέτρα, εάν χρειάζεται
Εάν το μήκος κύματος είναι γνωστό σε νανόμετρα, πρέπει να μετατρέψετε αυτήν την τιμή σε μέτρα διαιρώντας με τον αριθμό των νανομέτρων σε ένα μέτρο.
- Σημειώστε ότι όταν εργάζεστε με πολύ μικρούς ή πολύ μεγάλους αριθμούς, είναι συνήθως ευκολότερο να γράψετε τις τιμές σε επιστημονική σημειογραφία. Για αυτό το παράδειγμα, οι τιμές θα αλλάξουν από και προς την επιστημονική σημείωση για αυτό το παράδειγμα, αλλά όταν γράφετε τις απαντήσεις σας για εργασίες στο σπίτι, άλλες σχολικές εργασίες ή άλλα επίσημα φόρουμ, πρέπει να χρησιμοποιήσετε επιστημονική σημειογραφία.
-
Παράδειγμα: = 322 nm
322 nm x (1 m / 10^9 nm) = 3,22 x 10^-7 m = 0,000000322 m
Βήμα 3. Διαιρέστε την ταχύτητα με το μήκος κύματος
Διαιρέστε την ταχύτητα του κύματος, V, αλλά μετατρέψτε το μήκος κύματος σε μέτρα,, για να βρείτε τη συχνότητα, f.
Παράδειγμα: f = V / = 320 /0, 000000322 = 993788819, 88 = 9, 94 x 10^8
Βήμα 4. Γράψτε τις απαντήσεις σας
Αφού ολοκληρώσετε τα προηγούμενα βήματα, θα ολοκληρώσετε τους υπολογισμούς σας για τη συχνότητα των κυμάτων. Γράψτε την απάντησή σας σε Hertz, Hz, που είναι η μονάδα συχνότητας.
Παράδειγμα: Η συχνότητα αυτού του κύματος είναι 9,94 x 10^8 Hz
Μέθοδος 2 από 4: Συχνότητα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε κενό
Βήμα 1. Μάθετε τον τύπο
Ο τύπος για τη συχνότητα ενός κύματος στο κενό είναι σχεδόν ο ίδιος με αυτόν της συχνότητας ενός κύματος στο κενό. Επειδή, παρόλο που δεν υπάρχουν εξωτερικές επιδράσεις που επηρεάζουν την ταχύτητα του κύματος, θα χρησιμοποιείτε μια μαθηματική σταθερά για την ταχύτητα του φωτός, την οποία τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδίδουν υπό αυτές τις συνθήκες. Έτσι, ο τύπος γράφεται ως εξής: f = C /
- Σε αυτόν τον τύπο, το f αντιπροσωπεύει τη συχνότητα, το C αντιπροσωπεύει την ταχύτητα ή την ταχύτητα του φωτός και αντιπροσωπεύει το μήκος κύματος.
- Παράδειγμα: Μια συγκεκριμένη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία κύματος έχει μήκος κύματος 573 nm καθώς διέρχεται από κενό. Ποια είναι η συχνότητα αυτού του ηλεκτρομαγνητικού κύματος;
Βήμα 2. Μετατρέψτε το μήκος κύματος σε μέτρα, εάν χρειάζεται
Εάν είναι θέμα να δώσετε το μήκος κύματος σε μέτρα, δεν χρειάζεται να κάνετε τίποτα. Ωστόσο, εάν το μήκος κύματος δίνεται σε μικρόμετρα, πρέπει να μετατρέψετε αυτήν την τιμή σε μέτρα διαιρώντας με τον αριθμό των μικρομέτρων σε ένα μέτρο.
- Σημειώστε ότι όταν εργάζεστε με πολύ μικρούς ή πολύ μεγάλους αριθμούς, είναι συνήθως ευκολότερο να γράψετε τις τιμές σε επιστημονική σημειογραφία. Για αυτό το παράδειγμα, οι τιμές θα αλλάξουν από και προς την επιστημονική σημείωση για αυτό το παράδειγμα, αλλά όταν γράφετε τις απαντήσεις σας για εργασίες στο σπίτι, άλλες σχολικές εργασίες ή άλλα επίσημα φόρουμ, πρέπει να χρησιμοποιήσετε επιστημονική σημειογραφία.
-
Παράδειγμα: = 573 nm
573 nm x (1 m / 10^9 nm) = 5,73 x 10^-7 m = 0,000000573
Βήμα 3. Διαιρέστε την ταχύτητα του φωτός με το μήκος κύματος του
Η ταχύτητα του φωτός είναι σταθερή, οπότε ακόμα κι αν το πρόβλημα δεν σας δίνει τιμή για την ταχύτητα του φωτός, θα είναι πάντα 3,00 x 10^8 m/s. Διαιρέστε αυτήν την τιμή με το μήκος κύματος που μετατρέπεται σε μέτρα.
Παράδειγμα: f = C / = 3,00 x 10^8 /5, 73 x 10^-7 = 5, 24 x 10^14
Βήμα 4. Γράψτε τις απαντήσεις σας
Με αυτό, μπορείτε να υπολογίσετε την τιμή συχνότητας της κυματομορφής. Γράψτε την απάντησή σας σε Hertz, Hz, τη μονάδα συχνότητας.
Παράδειγμα: Η συχνότητα αυτού του κύματος είναι 5,24 x 10^14 Hz
Μέθοδος 3 από 4: Συχνότητα χρόνου ή περιόδου
Βήμα 1. Μάθετε τον τύπο
Η συχνότητα είναι αντιστρόφως ανάλογη με το χρόνο που απαιτείται για να ολοκληρωθεί η δόνηση ενός κύματος. Έτσι, ο τύπος για τον υπολογισμό της συχνότητας αν γνωρίζετε τον χρόνο που απαιτείται για να ολοκληρωθεί ένας κύκλος του κύματος, γράφεται ως: f = 1 / Τ
- Σε αυτόν τον τύπο, το f αντιπροσωπεύει τη συχνότητα και το T αντιπροσωπεύει το χρονικό διάστημα ή το χρονικό διάστημα που απαιτείται για να ολοκληρωθεί η δόνηση ενός κύματος.
- Παράδειγμα Α: Ο χρόνος που απαιτείται για ένα δεδομένο κύμα να ολοκληρώσει μία δόνηση είναι 0,32 δευτερόλεπτα. Ποια είναι η συχνότητα αυτού του κύματος;
- Παράδειγμα 2: Σε 0,57 δευτερόλεπτα, ένα κύμα μπορεί να κάνει 15 δονήσεις. Ποια είναι η συχνότητα αυτού του κύματος;
Βήμα 2. Διαιρέστε τον αριθμό των κραδασμών με το χρονικό διάστημα
Συνήθως, θα σας ειδοποιηθεί πόσος χρόνος θα χρειαστεί για να ολοκληρωθεί μια δόνηση, οπότε απλώς πρέπει να διαιρέσετε τον αριθμό
Βήμα 1. με χρονικό διάστημα, Τ Το Ωστόσο, εάν γνωρίζετε το χρονικό διάστημα για αρκετές δονήσεις, πρέπει να διαιρέσετε τον αριθμό των δονήσεων με το συνολικό χρονικό διάστημα που απαιτείται για να ολοκληρωθούν όλες οι δονήσεις.
- Παράδειγμα Α: f = 1 / T = 1 /0, 32 = 3, 125
- Παράδειγμα Β: f = 1 / T = 15 / 0.57 = 26, 316
Βήμα 3. Γράψτε τις απαντήσεις σας
Αυτός ο υπολογισμός θα σας πει τη συχνότητα του κύματος. Γράψτε την απάντησή σας σε Hertz, Hz, τη μονάδα συχνότητας.
- Παράδειγμα Α: Η συχνότητα αυτού του κύματος είναι 3,125 Hz.
- Παράδειγμα Β: Η συχνότητα αυτού του κύματος είναι 26, 316 Hz.
Μέθοδος 4 από 4: Συχνότητα γωνιακής συχνότητας
Βήμα 1. Μάθετε τον τύπο
Εάν γνωρίζετε τη γωνιακή συχνότητα ενός κύματος και όχι τη συνηθισμένη συχνότητα του ίδιου κύματος, ο τύπος για τον υπολογισμό της συνηθισμένης συχνότητας γράφεται ως: f = / (2π)
- Σε αυτόν τον τύπο, η f αντιπροσωπεύει τη συχνότητα του κύματος και αντιπροσωπεύει τη γωνιακή συχνότητα. Όπως κάθε μαθηματικό πρόβλημα, αντιπροσωπεύει το pi, μια μαθηματική σταθερά.
- Παράδειγμα: Ένα συγκεκριμένο κύμα περιστρέφεται με γωνιακή συχνότητα 7,17 ακτίνων ανά δευτερόλεπτο. Ποια είναι η συχνότητα αυτού του κύματος;
Βήμα 2. Πολλαπλασιάστε το pi επί δύο
Για να βρείτε τον παρονομαστή της εξίσωσης, πρέπει να πολλαπλασιάσετε τις τιμές του pi, 3, 14.
Παράδειγμα: 2 * = 2 * 3, 14 = 6, 28
Βήμα 3. Διαιρέστε τη γωνιακή συχνότητα κατά δύο φορές την τιμή του pi
Διαιρέστε τη γωνιακή συχνότητα του κύματος, σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο, με 6, 28, διπλάσια από την τιμή του pi.
Παράδειγμα: f = / (2π) = 7, 17 / (2 * 3, 14) = 7, 17 /6, 28 = 1, 14
Βήμα 4. Γράψτε τις απαντήσεις σας
Αυτός ο τελευταίος υπολογισμός θα δείξει τη συχνότητα του κύματος. Γράψτε την απάντησή σας σε Hertz, Hz, τη μονάδα συχνότητας.
