Як обчислити довжину хвилі

Як обчислити довжину хвилі

Довжина хвилі, швидкість її поширення і частота коливань є величинами, пов 'язаними між собою. Найбільш швидко переміщуються електромагнітні хвилі у вакуумі, швидкість їх поширення в інших середовищах помітно менше. Звукові ж хвилі повільніше на кілька порядків.

Інструкція

1. Перед початком обчислення переведіть всі величини, представлені в умові завдання, в систему СІ. Швидкість поширення хвиль переведіть в метри в секунду, частоту - в герци, циклічну частоту - в радіани в секунду, довжину хвилі - в метри. Коефіцієнт заломлення є безрозмірною величиною.

2. Щоб обчислити довжину хвилі, поділіть швидкість поширення коливань на частоту. Якщо в умовах завдання замість звичайної частоти дана циклічна, попередньо вирахуйте звичайну, поділивши вихідну величину на 2º.

3. Швидкість світла у вакуумі є фізичною константою, що дорівнює 299 792 458 метрів за секунду. У будь-якому іншому середовищі вона дещо менша. Чим щільніше середовище, тим сильніше воно уповільнює поширення в ньому електромагнітних коливань. Якщо якась частинка переміщується в речовині зі швидкістю яка хоча і нижче швидкості світла у вакуумі (по-іншому просто бути не може), але вище швидкості світла саме в цій речовині, виникає так зване світіння Вавилова-Черенкова. Щоб дізнатися швидкість світла в тому чи іншому середовищі, знайдіть в довіднику її коефіцієнт заломлення, після чого поділіть швидкість світла на нього. Повітря є винятком з цього правила: коефіцієнт його заломлення настільки близький до одиниці, що їм зазвичай нехтують і вважають швидкість світла в ньому рівною тій же величині для вакууму. Тим не менш, в певних умовах світіння Вавилова-Черенкова може спостерігатися і в нім. Тому якщо завдання вимагає підвищеної точності обчислень, прийміть коефіцієнт переломлення повітря рівним 1,0002926. У дистильованої води цей показник дорівнює 1,33.

4. Якщо швидкість світла зі зростанням щільності середовища зменшується, то швидкість звуку - збільшується. Пов 'язано це з тим, що електромагнітним коливанням речовина заважає поширюватися, а механічні - навпаки, не можуть поширюватися без неї. У вакуумі переміщення звукових хвиль і зовсім неможливо. Будь-якими коефіцієнтами для обчислення швидкості звуку в тому чи іншому середовищі не користуються, а беруть з таблиці самі значення швидкостей. Швидкість звуку в повітрі при нулі градусів за Цельсієм і атмосферному тиску приймайте за 331 м/с, в дистильованій воді біля поверхні - за 1 348 м/с.