Як знайти довжину хвилі


 

У хвилі, що розповсюджується в просторі, є три характеристики: частота, довжина хвилі і швидкість. Вони пов’язані між собою таким чином, що будь-яку з них можна розрахувати, знаючи дві решта.



Інструкція

  1. У випадку, якщо коливання є світловими, вимірювати їх частоту незручно. Раціональніше виміряти безпосередньо довжину хвилі. Для цього використовуйте спектрометр, який має шкалу з поділками. Направте в нього промінь світла, а потім подивіться, якому з поділок відповідає центр світлового плями. Для вимірювання довжини хвилі випромінювання, що знаходиться за межами видимого діапазону (інфрачервоного, ультрафіолетового), використовуйте фотоелемент, підключений до вимірювального приладу і переміщуваний уздовж шкали, або спектрометр, обладнаний лінійкою фотоелементів. Не допускайте попадання ультрафіолетового випромінювання в очі (а якщо використовується лазер, то не допускайте попадання його променя в очі незалежно від того, в якому діапазоні він випромінює).
  2. Довжину хвилі видимого випромінювання можна грубо визначити і без приладів. Якщо світло є червоним, довжина його хвилі близька до 650 нанометрів (нм), помаранчевого кольору відповідає довжина хвилі порядку 590 нм, жовтому — 570, зеленому — 510, синього — 475, фіолетовому — 400.
  3. Якщо частота піддається вимірюванню частотоміром, зручніше спочатку визначити її, і лише потім обчислити довжину хвилі. Частоту звукової хвилі вимірюйте, підключивши до приладу відповідний по параметрам мікрофон, електромагнітної — приєднавши приймальню антену відповідного діапазону. При необхідності розташуйте між приймачем випромінювання та частотоміром додаткові прилади, наприклад, підсилювач, дільник, смугово-загороджуючий чи інший фільтр.
  4. Виміряну частоту переведіть в герцах, а швидкість поширення коливань — в метри в секунди. Для світла у вакуумі вона дорівнює 299792458 м / с. Оскільки показник заломлення повітря близький до одиниці, швидкість світла в ньому при вирішенні фізичних задач вважають такий же. Якщо ж світло поширюється в іншому прозорому речовині, поділіть швидкість світла у вакуумі на показник заломлення цієї речовини. У звуку зі збільшенням щільності середовища швидкість не падає, як у світла, а збільшується. Для повітря вона дорівнює 331 м / с, для прісної води поблизу її поверхні — 1348 м / с.
  5. Поділіть швидкість розповсюдження коливань, виражену в метрах в секунду, на частоту, виражену в герцах, і вийде довжина хвилі, виражена в метрах. Потім перекладіть результат в більш зручні одиниці виміру — від нанометрів для рентгенівського, ультрафіолетового та оптичного випромінювання до кілометрів для довгих радіохвиль.