Prevod vlnovej dĺžky na frekvenciu a naopak

Prevod vlnovej dĺžky na frekvenciu a naopak
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  559 zobrazení
2
 0
Kalkulačky

Vo vzduchu s teplotou 20 °C má zvuk rýchlosť (c) približne 344 m/s ( = 1238 km/h = Mach 1 ). Na základe toho môžete vypočítať príslušnú vlnovú dĺžku λ (lambda) pre každú frekvenciu f. Táto vlnová dĺžka sa rovná vzdialenosti, ktorú zvuk prejde, keď nastane jeden úplný kmit.

Aká je rýchlosť šírenia zvuku vo vzduchu?

Rýchlosť zvuku sa jednoznačne mení s teplotou, trochu s vlhkosťou - ale nie s tlakom vzduchu (atmosférickým tlakom). Zvuk sa môže šíriť napríklad aj cez kov, drevo alebo vodu. Zároveň sa líši, čím je materiál tuhší, tým je rýchlosť vyššia. V plynoch ľahších ako vzduch, napríklad v héliu, je rýchlosť zvuku tiež vyššia, preto bude váš hlas znieť vyššie, ak ste sa nadýchali hélia z balóna. Vo vzduchu je rýchlosť približne 344 m/s, v oceli je rýchlosť približne 5800 m/s, v gume 60 m/s, v dreve (v závislosti od druhu a smeru) +/- 3800 m/s, v čistom plynnom héliu 1007 m/s.

Rýchlosť zvuku závisí od:

  • média (vzduch, kov, drevo atď.): vyššia hustota, vyššia rýchlosť
  • Teplota
  • Vlhkosť

Vzorec pre prepočet frekvencie na vlnovú dĺžku vlnenia sa dá vyjadriť ako:

λ = c / f

kde λ je vlnová dĺžka v metroch, c je rýchlosť svetla v metroch za sekundu a f je frekvencia vlnenia v Hz.

Dôležitým faktorom je aj faktor teploty nakoľko tá významne ovplyvňuje vlnovú dĺžku. Pri vyšších teplotách sa totiž zväčšuje rýchlosť svetla v danom médiu, čo má za následok zvýšenie vlnovej dĺžky vlnenia. Faktor teploty sa zvyčajne zahrňuje do vzorca pre výpočet vlnovej dĺžky a môže sa vyjadriť nasledovne:

λ = c / (f * √(1 + T/273.15))

kde λ je vlnová dĺžka v metroch, c je rýchlosť svetla v médiu v metroch za sekundu, f je frekvencia vlnenia v Hz a T je teplota v stupňoch Celsia.

Poznámka: Hodnota 273,15 je tzv. absolutná nulová teplota a predstavuje teplotu, pri ktorej sa pohyby molekúl zastavia a neexistuje žiadne teplo v danom prostredí.

Vzorec pre prepočet vlnovej dĺžky na frekvenciu sa dá vyjadriť ako:

f = c / λ

kde f je frekvencia vlnenia v Hz, c je rýchlosť svetla v médiu v metroch za sekundu a λ je vlnová dĺžka v metroch.

Tento vzorec nám umožňuje spočítať frekvenciu vlnenia na základe znalosti vlnovej dĺžky a rýchlosti šírenia svetla v danom médiu.

Rovnako aj tu má teplota vplyv na vlnovú dĺžku, pretože rýchlosť svetla v danom médiu môže byť ovplyvnená teplotou. V takom prípade môžeme použiť nasledujúci vzorec pre výpočet frekvencie vlnenia s ohľadom na teplotu:

f = c / (λ * √(1 + T/273.15))

kde f je frekvencia vlnenia v Hz, c je rýchlosť svetla v médiu v metroch za sekundu, λ je vlnová dĺžka v metroch a T je teplota v stupňoch Celsia.

Poznámka: Hodnota 273,15 je tzv. absolutná nulová teplota a predstavuje teplotu, pri ktorej sa pohyby molekúl zastavia a neexistuje žiadne teplo v danom prostredí.

Informácia : Našli ste chybu, respektíve kalkulačka nepracuje správne? Dajte nám vedieť a chybu opravíme. Ďakujeme


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo

Blank Baneer

ALLPCB Promo
PCBWay Promo

Blank Baneer

ALLPCB Promo
PCBWay Promo

Blank Baneer

ALLPCB Promo

Webwiki Button