ตัวแปลงความถี่และความยาวคลื่น วิธีคำนวณความยาวคลื่น วิธีหาค่าด้วยคลื่น

คลื่นแสง - คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ ความถี่ของคลื่นแสงจะเป็นตัวกำหนดสี พลังงานที่ถ่ายโอนโดยคลื่นแสงจะเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของแอมพลิจูด

คลื่นแสงครอบคลุมช่วงกว้างของระดับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เกินกว่าคลื่นวิทยุมิลลิเมตรสั้นพิเศษและขยายไปยังรังสีแกมมาที่สั้นที่สุด - คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น ʎ น้อยกว่า 0.1 นาโนเมตร (1 นาโนเมตร = 10 -9 เมตร)

คลื่นทุกลูกแพร่กระจายจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งไม่ใช่ในทันที แต่ด้วยความเร็วที่แน่นอน

ความเร็วการแพร่กระจายของแสงและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดยทั่วไปในสุญญากาศ (และในทางปฏิบัติในอากาศ) อยู่ที่ประมาณ 300,000 กม./วินาที

เมื่ออยู่ใกล้วัตถุ เงาของมันมีขอบแหลมคม แต่มีโครงร่าง
เงาจะเบลอเมื่อระยะห่างระหว่างวัตถุเพิ่มขึ้น
และเงา นี่ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเข้าใจหากเราพิจารณาว่าแสงเดินทางได้
เป็นเส้นตรง และแต่ละแหล่งกำเนิดแสงก็มีขอบเขตจำกัด
ขนาด จากการศึกษาการแพร่กระจายของรังสีแสงพบว่า
ที่ขอบของเงาแต่ละอันจะมีบริเวณที่มีแสงสว่างบางส่วน
ตัณหา สิ่งที่เรียกว่าเงามัวนี้ทำให้โครงร่างของเงาแตกต่างออกไป
ล้าง ส่วนที่มืดที่สุดของเงา (เงาลึก) อย่างสมบูรณ์
ถูกกั้นออกจากแหล่งกำเนิดแสง ความกว้างของเงามัวนั้นเล็กกว่า
ยิ่งเงาอยู่ใกล้วัตถุที่ทอดแสงมากเท่าไร
เมื่อใกล้กับวัตถุ เงาจะดูคมชัดยิ่งขึ้น

พบว่าคลื่นแสงเป็นการสั่นของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่แพร่กระจายในอวกาศ ทั้งสองสนามจะแกว่งไปมาในระนาบตั้งฉากซึ่งกันและกัน ซึ่งตั้งฉากกับทิศทางของการแพร่กระจายคลื่นด้วย ในความเป็นจริง คลื่นแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทหนึ่ง ซึ่งรวมถึงรังสีเอกซ์ อัลตราไวโอเลต อินฟราเรด และคลื่นวิทยุด้วย คลื่นแสงถูกปล่อยออกมาจากอะตอมเมื่ออิเล็กตรอนในนั้นเคลื่อนที่จากวงโคจรหนึ่งไปอีกวงหนึ่ง หากอะตอมได้รับพลังงาน เช่น ในรูปของความร้อน แสง หรือพลังงานไฟฟ้า อิเล็กตรอนจะเคลื่อนออกจากนิวเคลียสไปสู่วงโคจรที่มีพลังงานสูงกว่า จากนั้นพวกมันจะเคลื่อนกลับไปยังวงโคจรใกล้กับนิวเคลียสมากขึ้นด้วยพลังงานที่ต่ำกว่า ในขณะเดียวกันก็ปล่อยพลังงานออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แสงสว่างจึงเกิดขึ้นอย่างนี้

รูปคลื่น-  การแสดงภาพหรือการแสดงนามธรรมของรูปคลื่น เช่น คลื่น ที่แพร่กระจายผ่านตัวกลางทางกายภาพ

ในหลายกรณี ตัวกลางที่คลื่นแพร่กระจายไม่อนุญาตให้มองเห็นรูปร่างของมันด้วยสายตา ในกรณีนี้ คำว่า "สัญญาณ" หมายถึงรูปแบบกราฟของปริมาณที่เป็นฟังก์ชันของเวลาหรือระยะทาง ในการแสดงรูปคลื่นให้เห็นภาพ สามารถใช้เครื่องมือที่เรียกว่าออสซิลโลสโคปเพื่อแสดงค่าของปริมาณที่วัดได้และการเปลี่ยนแปลงบนหน้าจอ ในความหมายที่กว้างกว่านั้น คำว่า "สัญญาณ" ใช้เพื่ออ้างถึงรูปร่างของกราฟของค่าของปริมาณใดๆ ที่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา

สัญญาณประจำงวดทั่วไปคือ ( ที- เวลา):

คลื่นไซน์: บาป (2 π ที). แอมพลิจูดของสัญญาณสอดคล้องกับฟังก์ชันตรีโกณมิติไซน์ (sin) ที่แปรผันตามเวลา

·คดเคี้ยว: เลื่อย( ที) - เลื่อย ( ที- หน้าที่) โดยทั่วไปสัญญาณนี้จะใช้เพื่อแสดงและส่งข้อมูลดิจิทัล พัลส์สี่เหลี่ยมที่มีคาบคงที่จะมีฮาร์โมนิกคี่อยู่ที่ −6 dB/อ็อกเทฟ

· คลื่นสามเหลี่ยม: ( ที− 2 ชั้น (( ที+ 1) /2)) (−1) ชั้น (( ที+ 1) /2) . รวมฮาร์โมนิคคี่ที่ตกที่ −12 dB/ออคเทฟ

คลื่นฟันเลื่อย: 2 ( ที- ชั้น ( ที)) − 1. ดูเหมือนฟันเลื่อย ใช้เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการสังเคราะห์แบบลบ เนื่องจากคลื่นฟันเลื่อยคาบคงที่ประกอบด้วยฮาร์โมนิกคู่และคี่ซึ่งตกลงที่ −6 dB/อ็อกเทฟ

รูปคลื่นอื่นๆ มักเรียกว่ารูปคลื่นคอมโพสิต เนื่องจากในกรณีส่วนใหญ่สามารถอธิบายได้ว่าเป็นการรวมกันของคลื่นไซน์หลายๆ คลื่นหรือผลรวมของฟังก์ชันพื้นฐานอื่นๆ

อนุกรมฟูริเยร์อธิบายการสลายตัวของสัญญาณคาบตามหลักการพื้นฐานที่ว่าสัญญาณคาบใดๆ สามารถแสดงเป็นผลรวม (อาจเป็นอนันต์) ของส่วนประกอบพื้นฐานและส่วนประกอบฮาร์มอนิก สัญญาณที่ไม่ใช่คาบจำกัดพลังงานสามารถวิเคราะห์ได้เป็นไซนูซอยด์หลังการแปลงฟูริเยร์

การสั่น- กระบวนการเปลี่ยนแปลงสถานะของระบบรอบจุดสมดุลที่ทำซ้ำในระดับหนึ่งหรืออีกระดับหนึ่งเมื่อเวลาผ่านไป ตัวอย่างเช่น เมื่อลูกตุ้มแกว่ง การเบี่ยงเบนไปในทิศทางเดียวหรืออีกทางหนึ่งจากตำแหน่งแนวตั้งจะถูกทำซ้ำ เมื่อเกิดการสั่นในวงจรออสซิลเลเตอร์ไฟฟ้า ขนาดและทิศทางของกระแสที่ไหลผ่านขดลวดจะถูกทำซ้ำ

การสั่นสะเทือนทางแม่เหล็กไฟฟ้าเรียกว่าการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะของความตึงเครียด E และการเหนี่ยวนำ B

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ได้แก่ คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ รังสีอินฟราเรด แสงที่ตามองเห็น รังสีอัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ และรังสีแกมมา

การส่งผ่านการสั่นสะเทือนเกิดจากการที่พื้นที่ที่อยู่ติดกันของตัวกลางเชื่อมต่อถึงกัน การเชื่อมต่อนี้สามารถทำได้หลายวิธี อาจเนื่องมาจากโดยเฉพาะ , แรงยืดหยุ่นเกิดจากการเสียรูปของตัวกลางระหว่างการสั่นสะเทือน ผลที่ตามมาคือ การแกว่งที่เกิดขึ้นในทางใดทางหนึ่ง ณ ที่แห่งหนึ่ง ทำให้เกิดการแกว่งที่อื่นต่อเนื่องกัน ซึ่งห่างไกลจากจุดเดิมมากขึ้นเรื่อยๆ และสิ่งที่เรียกว่า คลื่น.

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า - คลื่นเหล่านี้แสดงถึงการส่งผ่านจากที่หนึ่งในอวกาศไปยังอีกที่หนึ่งของการแกว่งของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่เกิดจากประจุและกระแสไฟฟ้า การเปลี่ยนแปลงใดๆ ในสนามไฟฟ้าทำให้เกิดลักษณะของสนามแม่เหล็ก และในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงใดๆ ในสนามแม่เหล็กจะทำให้เกิดสนามไฟฟ้า ตัวกลางที่เป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซสามารถมีอิทธิพลอย่างมากต่อการแพร่กระจายของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แต่การมีตัวกลางดังกล่าวไม่จำเป็นสำหรับคลื่นเหล่านี้ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแพร่กระจายได้ทุกที่ที่มีสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นในสุญญากาศ เช่น ในพื้นที่ที่ไม่มีอะตอม

คลื่นทุกลูกแพร่กระจายจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งไม่ใช่ในทันที แต่ด้วยความเร็วที่แน่นอน

การแกว่งของแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นการแกว่งของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่เชื่อมต่อกัน

การสั่นสะเทือนของแม่เหล็กไฟฟ้าปรากฏในวงจรไฟฟ้าต่างๆ ในกรณีนี้ ปริมาณประจุ แรงดันไฟฟ้า ความแรงของกระแส ความแรงของสนามไฟฟ้า การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก และปริมาณพลศาสตร์ไฟฟ้าอื่นๆ จะผันผวน

การแกว่งของแม่เหล็กไฟฟ้าอิสระจะเกิดขึ้นในระบบแม่เหล็กไฟฟ้าหลังจากถอดมันออกจากสภาวะสมดุลแล้ว เช่น โดยการจ่ายประจุให้กับตัวเก็บประจุหรือการเปลี่ยนแปลงกระแสในส่วนของวงจร

สิ่งเหล่านี้เป็นการสั่นแบบหน่วง เนื่องจากพลังงานที่จ่ายให้กับระบบจะถูกใช้ไปกับการให้ความร้อนและกระบวนการอื่นๆ

การสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าแบบบังคับคือการสั่นแบบไม่มีการหน่วงในวงจรที่เกิดจาก EMF ไซน์ซอยด์ภายนอกที่เปลี่ยนแปลงเป็นระยะๆ

การสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าอธิบายโดยใช้กฎเดียวกันกับกลไกกล แม้ว่าลักษณะทางกายภาพของการสั่นเหล่านี้จะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

การสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าเป็นกรณีพิเศษของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อพิจารณาการสั่นสะเทือนของปริมาณไฟฟ้าเท่านั้น ในกรณีนี้พวกเขาพูดถึงกระแสสลับ แรงดันไฟฟ้า กำลัง ฯลฯ

วงจรการสั่น

วงจรออสซิลเลเตอร์เป็นวงจรไฟฟ้าที่ประกอบด้วยตัวเก็บประจุที่มีความจุ C ขดลวดที่มีความเหนี่ยวนำ L และตัวต้านทานที่มีความต้านทาน R เชื่อมต่อแบบอนุกรม

สถานะของสมดุลที่เสถียรของวงจรออสซิลเลเตอร์นั้นมีลักษณะเฉพาะคือพลังงานขั้นต่ำของสนามไฟฟ้า (ไม่มีประจุตัวเก็บประจุ) และสนามแม่เหล็ก (ไม่มีกระแสผ่านขดลวด)

ปริมาณที่แสดงคุณสมบัติของระบบ (พารามิเตอร์ของระบบ): L และ m, 1/C และ k

ปริมาณที่แสดงลักษณะของระบบ:

ปริมาณที่แสดงอัตราการเปลี่ยนแปลงในสถานะของระบบ: คุณ = x"(t)และ ผม = คิว"(t).

พารามิเตอร์ทางกายภาพที่สำคัญซึ่งจำเป็นสำหรับการแก้ปัญหาต่างๆ ในด้านอะคูสติกและวิทยุอิเล็กทรอนิกส์ สามารถคำนวณได้หลายวิธี ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่ระบุ วิธีที่สะดวกที่สุดในการทำเช่นนี้หากคุณทราบความถี่หรือระยะเวลาและความเร็วของการแพร่กระจาย

สูตร

สูตรพื้นฐานที่ตอบคำถามเกี่ยวกับวิธีการค้นหาความยาวคลื่นผ่านความถี่มีดังต่อไปนี้:

โดยที่ l คือความยาวคลื่นเป็นเมตร v คือความเร็วของการแพร่กระจายเป็น m/s u คือความถี่เชิงเส้นเป็นเฮิรตซ์

เนื่องจากความถี่สัมพันธ์กับจุดในความสัมพันธ์แบบผกผัน นิพจน์ก่อนหน้าจึงสามารถเขียนแตกต่างออกไปได้:

T คือคาบการสั่นเป็นวินาที

พารามิเตอร์นี้สามารถแสดงในรูปของความถี่วงจรและความเร็วเฟส:

ล. = 2 pi*v/w

ในนิพจน์นี้ w คือความถี่ไซคลิกที่แสดงเป็นเรเดียนต่อวินาที

ความถี่ของคลื่นที่ผ่านความยาวดังที่เห็นได้จากนิพจน์ก่อนหน้ามีดังนี้

ลองพิจารณาคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่กระจายในสารที่มี n จากนั้นความถี่ของคลื่นในรูปของความยาวจะแสดงด้วยความสัมพันธ์ต่อไปนี้:

ถ้ามันแพร่กระจายในสุญญากาศ ดังนั้น n = 1 และนิพจน์จะอยู่ในรูปแบบต่อไปนี้:

ในสูตรสุดท้าย ความถี่ของคลื่นในรูปของความยาวแสดงโดยใช้ค่าคงที่ c - ความเร็วแสงในสุญญากาศ c = 300,000 กม./วินาที

ความยาวคลื่นคือระยะห่างระหว่างจุดสองจุดที่อยู่ติดกันซึ่งแกว่งไปมาในเฟสเดียวกัน โดยทั่วไปแล้ว แนวคิดเรื่อง "ความยาวคลื่น" จะสัมพันธ์กับสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า วิธีการคำนวณความยาวคลื่นขึ้นอยู่กับข้อมูลนี้ ใช้สูตรพื้นฐานหากทราบความเร็วและความถี่ของคลื่น หากคุณต้องการคำนวณความยาวคลื่นของแสงจากพลังงานโฟตอนที่ทราบ ให้ใช้สูตรที่เหมาะสม

ขั้นตอน

ส่วนที่ 1

ใช้สูตรในการคำนวณความยาวคลื่นในการหาความยาวคลื่น ให้หารความเร็วของคลื่นด้วยความถี่ สูตร: แล = v f (\displaystyle \lambda =(\frac (v)(f)))

ใช้หน่วยวัดที่เหมาะสมความเร็ววัดเป็นหน่วยเมตริก เช่น กิโลเมตรต่อชั่วโมง (km/h) เมตรต่อวินาที (m/s) และอื่นๆ (ในบางประเทศ ความเร็ววัดในระบบจักรวรรดิ เช่น ไมล์ต่อชั่วโมง) ). ความยาวคลื่นวัดเป็นนาโนเมตร เมตร มิลลิเมตร และอื่นๆ โดยทั่วไปความถี่จะวัดเป็นเฮิรตซ์ (Hz)

• หน่วยการวัดผลลัพธ์สุดท้ายจะต้องสอดคล้องกับหน่วยการวัดแหล่งข้อมูล
• หากกำหนดความถี่เป็นกิโลเฮิรตซ์ (kHz) หรือความเร็วคลื่นเป็นกิโลเมตรต่อวินาที (km/s) ให้แปลงค่าที่กำหนดเป็นเฮิรตซ์ (10 kHz = 10,000 Hz) และเป็นเมตรต่อวินาที (m/s ).

1. แทนค่าที่ทราบลงในสูตรแล้วค้นหาความยาวคลื่นแทนค่าความเร็วและความถี่ของคลื่นลงในสูตรที่กำหนด การหารความเร็วด้วยความถี่จะทำให้คุณมีความยาวคลื่น

   ใช้สูตรที่ให้มาเพื่อคำนวณความเร็วหรือความถี่สูตรสามารถเขียนใหม่ในรูปแบบอื่นและคำนวณความเร็วหรือความถี่ได้หากระบุความยาวคลื่นไว้ หากต้องการค้นหาความเร็วจากความถี่และความยาวคลื่นที่ทราบ ให้ใช้สูตร: v = แลมบ์ดา ฉ (\displaystyle v=(\frac (\lambda )(f))). หากต้องการค้นหาความถี่จากความเร็วและความยาวคลื่นที่ทราบ ให้ใช้สูตร: f = v แลมบ์ดา (\displaystyle f=(\frac (v)(\lambda ))).

   ส่วนที่ 2

   การคำนวณความยาวคลื่นจากพลังงานโฟตอนที่รู้จัก

   1. คำนวณความยาวคลื่นโดยใช้สูตรคำนวณพลังงานโฟตอนสูตรคำนวณพลังงานโฟตอน: E = h c แลมบ์ดา (\displaystyle E=(\frac (hc)(\lambda ))), ที่ไหน E (\displaystyle E)– พลังงานโฟตอน วัดเป็นจูล (J) ชั่วโมง (\displaystyle ชั่วโมง)– ค่าคงที่ของพลังค์เท่ากับ 6.626 x 10 -34 J∙s ค (\displaystyle c)– ความเร็วแสงในสุญญากาศ เท่ากับ 3 x 10 8 เมตร/วินาที แลมบ์ดา (\displaystyle \lambda)– ความยาวคลื่นวัดเป็นเมตร

      • ในประเด็นนี้จะได้รับพลังงานโฟตอน

   2. เขียนสูตรที่กำหนดใหม่เพื่อหาความยาวคลื่นเมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ทำการดำเนินการทางคณิตศาสตร์เป็นชุด คูณทั้งสองข้างของสูตรด้วยความยาวคลื่น แล้วหารทั้งสองข้างด้วยพลังงาน คุณจะได้สูตร: แล = h c E (\displaystyle \lambda =(\frac (hc)(E))). หากทราบพลังงานโฟตอน ก็จะสามารถคำนวณความยาวคลื่นของแสงได้

ร่างกายที่สั่นในตัวกลางยืดหยุ่นทำให้เกิดการรบกวนที่ส่งจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งและเรียกว่าคลื่น สิ่งนี้เกิดขึ้นที่ความเร็วหนึ่งซึ่งถือเป็นความเร็วของการแพร่กระจาย นั่นคือนี่คือปริมาณที่แสดงลักษณะของระยะทางที่เดินทางโดยจุดใดๆ บนคลื่นในหน่วยระยะเวลาหนึ่ง

ปล่อยให้คลื่นเคลื่อนที่ไปตามแกนใดแกนหนึ่ง (เช่น แนวนอน) รูปร่างของมันจะเกิดขึ้นซ้ำในอวกาศหลังจากผ่านช่วงเวลาหนึ่ง นั่นคือโปรไฟล์คลื่นเคลื่อนที่ไปตามแกนการแพร่กระจายด้วยความเร็วคงที่ ในช่วงเวลาที่สอดคล้องกัน ด้านหน้าจะเลื่อนไปตามระยะทางที่เรียกว่าความยาวคลื่น

ปรากฎว่าความยาวคลื่นคือระยะทางที่ส่วนหน้า "เคลื่อนที่" ในช่วงเวลาหนึ่งเท่ากับช่วงการสั่น เพื่อความชัดเจน ลองจินตนาการถึงคลื่นในรูปแบบที่ปกติจะแสดงเป็นภาพวาด เราทุกคนจำได้ว่ามันมีลักษณะอย่างไร เช่น ลมพัดพามันไปตามทะเล และแต่ละคลื่นมียอดและจุดต่ำสุด (ต่ำสุด) และทั้งสองคลื่นเคลื่อนตัวและแทนที่กันอย่างต่อเนื่อง จุดที่อยู่ในระยะเดียวกันคือยอดของยอดคลื่นที่อยู่ติดกัน 2 จุด (สมมติว่ายอดดังกล่าวมีความสูงเท่ากันและการเคลื่อนที่เกิดขึ้นที่ความเร็วคงที่) หรือจุดต่ำสุดสองจุดของคลื่นที่อยู่ติดกัน ความยาวคลื่นคือระยะห่างระหว่างจุดดังกล่าวอย่างแม่นยำ (ยอดสองยอดที่อยู่ติดกัน)

ทุกสิ่งสามารถเดินทางได้ในรูปของคลื่น ความร้อน แสง เสียง ล้วนมีความยาวต่างกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อคลื่นเสียงผ่านชั้นบรรยากาศ ความกดอากาศจะเปลี่ยนเล็กน้อย บริเวณที่มีความดันสูงสุดสอดคล้องกับค่าสูงสุดของคลื่นเสียง เนื่องจากโครงสร้างของหู หูของมนุษย์จึงตรวจจับการเปลี่ยนแปลงแรงกดเหล่านี้และส่งสัญญาณไปยังสมอง นี่คือวิธีที่เราได้ยินเสียง

ความยาวของคลื่นเสียงจะเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติของคลื่นเสียง หากต้องการค้นหา คุณต้องหาร (วัดเป็น m/วินาที) ด้วยความถี่เป็น Hz ตัวอย่าง: ที่ความถี่ 688 เฮิรตซ์ คลื่นเสียงเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 344 เมตร/วินาที ความยาวคลื่นในกรณีนี้จะเท่ากับ 344: 688 = 0.5 ม. เป็นที่ทราบกันดีว่าความเร็วของการแพร่กระจายคลื่นในตัวกลางเดียวกันจะไม่เปลี่ยนแปลงดังนั้นความยาวของมันจะขึ้นอยู่กับความถี่ ความถี่ต่ำมีความยาวคลื่นนานกว่าความถี่สูง

ตัวอย่างของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอีกประเภทหนึ่งคือคลื่นแสง แสงเป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดวงตาของเรามองเห็นได้ ความยาวคลื่นของแสงที่การมองเห็นของมนุษย์สามารถรับรู้ได้อยู่ในช่วง 400 ถึง 700 นาโนเมตร (นาโนเมตร) ทั้งสองด้านของช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นนั้นมีบริเวณที่ดวงตาของเรามองไม่เห็น

คลื่นอัลตราไวโอเลตมีความยาวคลื่นสั้นกว่าส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม แม้ว่าดวงตาของมนุษย์จะไม่สามารถมองเห็นได้ แต่ก็สามารถก่อให้เกิดอันตรายต่อการมองเห็นของเราได้อย่างมาก

ความยาวคลื่นยาวกว่าความยาวสูงสุดที่เรามองเห็น คลื่นเหล่านี้ถูกจับโดยอุปกรณ์พิเศษและนำไปใช้ เช่น ในกล้องมองกลางคืน

ในบรรดารังสีที่เรามองเห็นได้นั้น รังสีสีม่วงมีความยาวสั้นที่สุด และรังสีสีแดงนั้นยาวที่สุด ในระหว่างนั้นมีสเปกตรัมที่มองเห็นได้ทั้งหมด (จำสายรุ้ง!)

เรารับรู้สีได้อย่างไร? รังสีแสงที่มีความยาวระดับหนึ่งตกบนเรตินาของดวงตาซึ่งมีตัวรับที่ไวต่อแสง ตัวรับเหล่านี้จะส่งสัญญาณโดยตรงไปยังสมองของเรา ซึ่งทำให้เกิดความรู้สึกถึงสีบางอย่าง สีที่เราเห็นนั้นขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของรังสีที่ตกกระทบ และความสว่างของความรู้สึกสีจะถูกกำหนดโดยความเข้มของรังสี

วัตถุทั้งหมดรอบตัวเรามีความสามารถในการสะท้อน ส่งผ่าน หรือดูดซับแสงที่ตกกระทบ (ทั้งหมดหรือบางส่วน) ตัวอย่างเช่น สีเขียวของใบไม้หมายความว่าจากทั้งช่วง ส่วนใหญ่จะสะท้อนรังสีสีเขียว ส่วนที่เหลือจะถูกดูดซับ วัตถุโปร่งใสมีแนวโน้มที่จะปิดกั้นการแผ่รังสีตามความยาวที่กำหนด ซึ่งใช้ในการถ่ายภาพด้วยฟิลเตอร์ เป็นต้น)

ดังนั้นสีของวัตถุจึงบอกเราเกี่ยวกับความสามารถในการสะท้อนคลื่นของสเปกตรัมบางส่วน เราเห็นวัตถุที่สะท้อนสเปกตรัมทั้งหมดเป็นสีขาว และวัตถุที่ดูดซับรังสีทั้งหมดเป็นสีดำ

ความยาวคลื่น

ตัวอย่าง

โดยมีข้อผิดพลาดประมาณ 0.07% คุณสามารถคำนวณความยาวคลื่นวิทยุได้ดังนี้ 300 หารด้วยความถี่เป็นเมกะเฮิรตซ์เราจะได้ความยาวคลื่นเป็นเมตรเช่น 80 Hz ความยาวคลื่นคือ 3750 กิโลเมตรสำหรับ 89 MHz - 3.37 เมตร สำหรับ 2 .4 GHz - 12.5 ซม.

สูตรที่แน่นอนในการคำนวณความยาวคลื่นของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศคือ:

โดยที่ ความเร็วแสง เท่ากับ ในระบบหน่วยสากล (SI) ถึง 299,792,458 เมตร/วินาที อย่างแน่นอน.

ในการหาความยาวคลื่นของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในตัวกลางใดๆ ให้ใช้สูตร:

โดยที่ดัชนีการหักเหของตัวกลางสำหรับการแผ่รังสีด้วยความถี่ที่กำหนดคือที่ไหน

หมายเหตุ

วรรณกรรม

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

ดูว่า "ความยาวคลื่น" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

ระยะห่างระหว่างจุดที่ใกล้ที่สุดสองจุดของคลื่นฮาร์มอนิกที่อยู่ในเฟสเดียวกัน ความยาวคลื่น แล = vT โดยที่ T คือคาบการสั่น ? ความเร็วเฟสของคลื่น * * * ความยาวคลื่น ความยาวคลื่น ระยะห่างระหว่างจุดที่ใกล้ที่สุดสองจุด... ... พจนานุกรมสารานุกรม

ความยาวคลื่น- (แลมบ์) ระยะทางที่พื้นผิวของคลื่นเฟสเท่ากันเคลื่อนที่ระหว่างคาบหนึ่งของการแกว่ง [GOST 7601 78] ความยาวคลื่น ระยะทางที่คลื่นยืดหยุ่นเดินทางได้ในระยะเวลาหนึ่งเท่ากับช่วงการแกว่งเต็มช่วงหนึ่ง )