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소리와 빛은주기적인 맥동 또는 파도에 의한 에너지 전달의 두 가지 예입니다.
맥동의 주파수, 즉 시간당 발생하는 파동 수 – 일반적으로 초당 –는 전송 된 에너지의 특성을 결정합니다. 예를 들어, 고주파 음파는 고음역 (high-pitched)이고, 고주파 광파는 스펙트럼의 자외선 부분에서 활력이있다.
매 초마다 포인트를 통과하는 사운드 또는 광파의 수를 계산하는 것은 비현실적이지만 두 가지 다른 매개 변수, 즉 파의 길이와 전송 속도를 알고 있으면 주파수 (헤르츠 단위 또는 초당주기)를 계산할 수 있습니다. 파동 속도, 주파수 및 파장 계산은 현대 물리학의 핵심입니다.
파동 속도 공식
필요에 따라 재배치 할 수있는 기본 파동 속도 공식은 다음과 같습니다.
c = (λ) (ν)
여기서 c =는 빛의 속도 또는 3.0 × 108 m / s; λ (그리스 문자 람다)는 가시 광선 스펙트럼에서 종종 수백 나노 미터로 제공되는 파장입니다. 그리고 ν (그리스 문자 nu)는 주파수이며 f라고 쓰여지고 초당 파동 주기로 표시됩니다.-1. 이것은
ν = c / λ
전송 된 에너지의 파장을 결정하십시오. 가시광 선의 경우 빛의 색이 파장을 결정합니다. 몸의 수면에서 이동하는 파도를 단순히 측정하는 경우 인접한 볏 또는 인접한 트로프 사이의 거리를 측정하여 파장을 결정합니다.
파도의 속도를 측정하거나 찾아보십시오. 물결을 관찰하는 경우, 한 지점에서 다른 지점으로 물마루가 걸리는 시간을 간단히 지정할 수 있습니다. 빛과 소리는 너무 빨리 측정하기에 너무 빠르기 때문에 속도를 찾아보아야합니다. 따라서 이동하는 매체 (보통 공기)를 고려해야합니다.
거리 및 속도 값을 호환되는 단위로 변환하십시오. 예를 들어, 수파의 파장을 인치 단위로 측정하고 그 속도를 초당 피트로 측정 한 경우, 파장을 피트로 또는 속도를 초당 인치로 변환하십시오.
파장을 속도로 나누어 주파수를 계산합니다. 위에서 설명한 것처럼 초당 사이클 수 또는 "Hz"라고 쓰여진 Hertz로 표시됩니다. 예를 들어, 초당 4 인치의 속도로 진행하는 1 피트의 파장을 갖는 물결 파는 1/3 피트 / 초의 주파수를 1 피트 = .33Hz로 나눈 것입니다.
마찬가지로 초당 299,792,458 미터의 속도로 공기를 통과하는 파장 476 나노 미터 (십억 미터)의 푸른 빛의 주파수는 299,792,458 m / s ÷ 0.000000475 m = 631 조 Hz 또는 631 TeraHertz (THz)입니다. .