Como para calcular o comprimento de onda

3 partes:Calcule o comprimento de onda da velocidade e frequênciaCalcular a energia de comprimento de onda de um fótonVerifique se há erros

Comprimento de onda é a distância a partir de um pico para a outra onda de uma frequência. É normalmente associado com o espectro eletromagnético. O método para calcular o comprimento de onda depende das informações que você tem. Se você sabe a velocidade e frequência da onda, você pode usar a fórmula básica do comprimento de onda. Se você quiser determinar o comprimento de uma onda de luz a partir da energia específica de um fóton, você deve usar a equação de energia. Calcule o comprimento de onda é fácil, desde que você use a equação correta.

parte 1Calcule o comprimento de onda da velocidade e frequência

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Calcule o comprimento de onda usando a Equação de comprimento de onda. Para encontrar o comprimento de onda de uma onda, você só tem que dividir a velocidade da onda por frequência. A fórmula para calcular o comprimento de onda é: ${ Displaystyle Longituddeonda = { frac {} {velocidaddelaonda frequência}}}$.

• O comprimento de onda é normalmente representado pela letra grega lambda, ${ Displaystyle lambda}$.
• A velocidade é normalmente representado pela letra ${ Displaystyle v}$.
• A frequência é normalmente representada pela letra ${ Displaystyle f}$.
• ${ Displaystyle lambda = { frac {v} {f}}}$

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Use as unidades corretas. A velocidade pode ser expressa tanto em unidades métricas como o sistema anglo-saxão. Pode ser expresso em milhas por hora (mph), quilómetros por hora (km / h), metros por segundo (m / s), etc. O comprimento de onda é quase sempre dada em unidades métricas: nanômetros, metros, milímetros, etc. A frequência é normalmente expressa em Hertz (Hz), uma unidade que está associado com o último.

• Certifique-se de manter a coerência entre as unidades da equação. A maioria dos cálculos devem ser feitos estritamente com as unidades métricas.
• Se a frequência é expressa em kilohertz (kHz) ou velocidade da onda é expresso em km / s, você deve converter esses números em s Hertz e m / multiplicando por 1000 (10 kHz = 000 Hz; 10).

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Substitui as quantidades conhecidas na equação e resolva. Se você quiser calcular o comprimento de onda de uma onda, então tudo que você tem a fazer é substituir a velocidade e frequência da equação de onda. Dividindo-se o comprimento de onda de frequência de velocidade get.

• Por exemplo: "Calcule o comprimento de onda de uma onda viajando a 20 m / s com uma frequência de 5 Hz".

• ${ Displaystyle Longituddeonda = { frac {} {velocidaddelaonda frequência}}}$
  ${ Displaystyle lambda = { frac {v} {f}}}$
  ${ Displaystyle lambda = { frac {20m / s} {5 Hz}}}$
  ${ Displaystyle lambda = 4m}$

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Use esta equação para determinar a velocidade ou frequência. Você também pode reorganizar a equação e encontrar a velocidade ou frequência se você sabe o valor do comprimento de onda. Para calcular a velocidade, tendo uma frequência e comprimento de onda, usadas ${ Displaystyle v = { frac { lambda} {f}}}$.Para calcular a velocidade de frequência dada e comprimento de onda usado ${ Displaystyle f = { frac {v} { lambda}}}$.

• Por exemplo: "Calcula-se a velocidade de uma onda tendo um comprimento de onda de 450 nm e uma frequência de 45 Hz".${ Displaystyle v = { frac { lambda} {f}} = { frac {} {45Hz 450nm}} = 10 nm / s}$.
• Por exemplo: "Calcular a frequência de uma onda tendo um comprimento de onda de 2,5 m e viaja a uma velocidade de 50 m / s".${ Displaystyle f = { frac {v} { lambda}} = { frac {50m / s} {}} = 20Hz 2.5m}$.

parte 2Calcular a energia de comprimento de onda de um fóton

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A velocidade da onda calculada usando a equação de energia. A fórmula para calcular a energia de comprimento de onda é ${ Displaystyle E = { frac {hc} { lambda}}}$,onde ${ Displaystyle E}$É a energia do sistema de expresso em joules (J) - ${ Displaystyle h}$é a constante de Planck: 6.626 x 10 joules por segundo (j s) - ${ Displaystyle c}$Ele é a velocidade da luz no vácuo: 3,0 x 10 metros por segundo (m / s) - e ${ Displaystyle lambda}$é o comprimento de onda em metros (m).

• Geralmente, para resolver estes problemas irá fornecer a energia de um fotão.

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Reorganiza a fórmula para se obter o comprimento de onda. Você pode reorganizar a equação acima com passos algébricas para obter o comprimento de onda. Está multiplicando ambos os lados da equação por o comprimento de onda e depois dividir ambos os lados por energia, será ${ Displaystyle lambda = { frac {hc} {E}}}$.Se você sabe o que é a energia do fóton, então você pode calcular o comprimento de onda.

• Esta equação também serve para determinar o comprimento de onda máximo de luz necessária para ionizar metais. Basta utilizar a energia necessária para a ionização e resolver a equação para encontrar o comprimento de onda correspondente.

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Substitui as variáveis ​​conhecidas na equação e resolva. Quando estiver terminado reorganizando a equação, você pode descobrir o valor do comprimento de onda substituindo as variáveis ​​de energia. Porque os outros termos da equação não são realmente variáveis, mas constante, ser sempre o mesmo. Para resolver, multiplicar as constantes e dividir o resultado por energia.

• Por exemplo: "Calcula o comprimento de onda de um fotão com uma energia de 2,88 x 10 J".

• ${ Displaystyle lambda = { frac {hc} {E}}}$
  = ${ Displaystyle { frac {(6,626 * 10 ^ {- 34}) (3,0 * 10 ^ {8})} {(2,88 * 10 ^ {- 19})}}}$
  ${ Displaystyle = { frac {(19,878 * 10 ^ {- 26})} {(2,88 * 10 ^ {- 19})}}}$
  ${ Displaystyle = 6.90 * 10 ^ {- 7} m}$.
• Nanómetros converte o resultado de multiplicação por 10. O comprimento de onda igual a 690 nm.

parte 3Verifique se há erros

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Verifica a resposta ao multiplicar o comprimento de onda de frequência. Se você tem o valor correto para o comprimento de onda, quando multiplicada pela frequência deve obter a velocidade de onda que inicialmente tinha. Se não, reveja as operações matemáticas. Se você usou uma calculadora, certifique-se de ter introduzido os números corretamente.

• Por exemplo: "Qual é o comprimento de onda de uma onda sonora de 70 Hz viajando a 343 metros por segundo?".

• Se você seguir as instruções acima, você vai ver que a resposta é de 4,9 metros.
• Agora, verifique se você fez o seu trabalho bem multiplicando 4,9 metros x 70 Hz. Isso é igual a 343 metros / segundo, ou seja, a velocidade que tinha inicialmente. Portanto, a resposta é correta.

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usar o notação científica para evitar erros de arredondamento com a calculadora. Cálculos no comprimento de onda muitas vezes envolvem um número muito grande, especialmente se você tem que trabalhar com a velocidade da luz. Isto pode conduzir a erros de arredondamento na calculadora. Para evitar esses erros, você deve escrever números na notação científica.

• Por exemplo: "A luz viaja através da água a uma velocidade de cerca de 225 milhões de metros por segundo. Se a frequência de onda é de 4 x 10 Hz, o que é o comprimento de onda?".

• A velocidade da onda em notação científica seria 2.25 x 10. A frequência já é expresso em notação científica.
• ${ Displaystyle Longituddeonda = { frac {} {velocidaddelaonda frequência}}}$
  ${ Displaystyle = { frac {2,25 * 10 ^ {8}} {4 * 10 ^ {14} = {}} frac {2,25} {4 * 10 ^ {6}}}}$
  ${ DisplayStyle = 0,563 * 10 ^ {- 6} m}$
  ${ Displaystyle = 5,63 * 10 ^ {- 7} m}$.

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Não altere o valor da frequência, se o problema diz que uma onda entra em um meio diferente. Muitos problemas, por vezes, palavras falam de ondas que passam de um meio para outro através de uma barreira. Um erro comum nestes casos é acreditar que você precisa calcular uma nova frequência para a onda. Na verdade, a frequência de onda permanece a mesma em frente a um meio para outro, o que muda é o comprimento de onda e velocidade.

• Por exemplo: "Uma onda de luz com uma frequência F, velocidade v e um comprimento de onda λ cruza a partir do ar para outro meio com um índice de refracção de 1,5. Como mudar esses três valores?".

• A nova velocidade é igual ${ Displaystyle { frac {v} {1,5}}}$.
• A frequência permanece constante com o valor F.
• O novo comprimento de onda é igual ${ Displaystyle { frac {} {nuevafrecuencia newspeed = {}} frac { frac {v} {1,5}} {f}} = { frac {v} {1,5f}}}$.