Как найти дельту длины волны

Содержание:

• Определение и формула длины волны
• Длина стоячей волны
• Длина бегущей волны
• Длина бегущей волны
• Длина электромагнитной волны
• Единицы измерения длины волны
• Примеры решения задач

Определение и формула длины волны

Для синусоидальных волн $lambda$ – это расстояние, на которое волна распространяется за один период
(T). Длину волны в этом случае еще называют пространственным периодом. Тогда формулой длины волны можно считать выражение:

$$lambda=v T=frac{v}{nu}=frac{2 pi}{k}$$

где v – скорость распространения волны, $nu=frac{1}{T}$ – частота колебаний,
$k=frac{omega}{v}$ – волновое число,
$T=frac{2 pi}{omega}$ – период волны,
$omega$ – циклическая частота волны.

Длина стоячей волны

Длиной стоячей волны($lambda_{st}$) называют расстояние в пространстве между
двумя пучностями (или узлами):

$$lambda_{s t}=frac{pi}{k}=frac{lambda}{2}(2)$$

где $lambda$ – длина бегущей волны. Надо заметить, что расстояние между соседними пучностью и
узлом связывает равенство:

$$frac{lambda_{s t}}{2}=frac{lambda}{4}(3)$$

Длина бегущей волны

В бегущей волне длина волны связана с фазовой скоростью (v_ph) формулой:

$$lambda=frac{v_{p h}}{nu}(4)$$

Длина бегущей волны

Разность фаз и длина волны

Две точки волны находящиеся на расстоянии
$Delta x$ имеют при колебании разность
фаз ($Delta varphi$), которая равна:

$$Delta varphi=frac{2 pi Delta x}{lambda}(5)$$

Длина электромагнитной волны

Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме равна скорости света в вакууме
($c approx 3 cdot 10^{8}$ м/с), следовательно, длина электромагнитной волны в
вакууме, может быть рассчитана при помощи формулы:

$$lambda=c T=frac{c}{nu}(6)$$

Длина электромагнитной волны в веществе равна:

$$lambda=frac{c}{n nu}(7)$$

где $n=sqrt{varepsilon mu}$ – показатель преломления вещества,
$varepsilon$ – диэлектрическая проницаемость вещества,
$mu$ – магнитная проницаемость вещества.

Отметим, что все рассматриваемые формулы относят к случаю T=const.

Единицы измерения длины волны

Основной единицей измерения длины волны в системе СИ является: [$lambda$]=м

В СГС: [$lambda$]=см

Примеры решения задач

Читать дальше: Формула количества теплоты.

Обновлено: 18.05.2023

Характеристи́ческая ско́рость орбита́льного манёвра в астродинамике и ракетодинамике — изменение скорости космического аппарата, которое необходимо для выполнения орбитального манёвра (изменения траектории). Является скаляром и имеет размерность скорости. Обозначается в формулах как Δ v (дельта-v; произносится как де́льта-вэ́). В случае реактивного двигателя изменение скорости достигается путём выброса рабочего тела для производства реактивной тяги, которая и ускоряет корабль в космосе.

Сумма́рная характеристи́ческая ско́рость — сумма характеристических скоростей всех манёвров, необходимых для поддержания работоспособности космического аппарата или системы (орбитальной группировки) на протяжении всего периода эксплуатации [1] .

Содержание

T — мгновенная тяга двигателя, m — мгновенная масса корабля.

При отсутствии внешних сил (вакуум, гравитация небесных тел пренебрежимо мала, электромагнитные поля слабы):

где a — ускорение. Когда тяга приложена в постоянном направлении (без рысканья и тангажа), уравнение упрощается до

то есть просто до изменения скорости (относительно точки отчета в инерционной системе).

Орбитальные манёвры, как правило, выполняются выбросом из ракетного двигателя рабочего тела (газов) для создания противосилы, действующей на корабль. Значение этой силы равно

V_exh (от англ. exhaust ) — скорость истечения газа (рабочего тела). ρ — расход рабочего тела.

Ускорение (производная от скорости) v ˙ > корабля, вызванное этой силой, равно

где m — масса корабля.

Меняя переменную уравнения с времени t на массу корабля m , получаем:

Считая скорость истечения газа V_exh постоянной и независящей от остатков топлива, времени работы двигателя, это уравнение интегрируется в форму

Если, к примеру, 25 % начальной массы корабля — это топливо со скоростью истечения газов V e x h в районе 2100 м/с (обычное значение для гидразина), то достижимое для корабля полное изменение скорости равно:

Все приведённые формулы хорошо сходятся с реальностью для импульсных манёвров, характерных для химических реактивных двигателей (то есть с реакцией окисления горючего). Но для двигателей с малой тягой (например, ионных двигателей), а также двигателей, использующих электрические поля, солнечный ветер и т. п., эти упрощенные расчеты менее аккуратны, особенно если периоды работы двигателей (создания тяги) превышают несколько часов.

Также для химических двигателей с большой тягой действует эффект Оберта — включение ракетного двигателя при движении с высокой скоростью создаёт больше полезной энергии, чем такой же ракетный двигатель при медленной скорости. При движении с высокой скоростью топливо имеет больше кинетической энергии (она может даже превысить потенциальную химическую энергию), и эта энергия может использоваться для получения большей механической мощности.

Манёвр	Требуемая Δ v за год [м/с]
Средняя	Макс.
Компенсация сопротивления атмосферы на высоте орбиты…	400—500 км	600 км	[2]	0—400

Все скорости в таблице ниже указаны в км/с. Диапазоны скоростей указаны, так как Δ v вывода на орбиту зависит от места запуска на поверхности Земли и параметров переходных орбит.

Печатал насадку для пылесоса (в моделях выложил), скорость внешнего периметра выставил 30 мм/с.

Так при печати окружности поверхность стала неровной (шершавость), при переходе в овал начались микропаузы при переходе из одной арки в другую, и при печати больших овалов ситуация ухудшилась – несколько микропауз по арке. При микропаузе экструдер продолжает выдавливать пластик, поэтому идут утолщения по шву.

В марлине уменьшил количество расчетов сегментов с 200 до 120. Кстати, если слайсить такие вещи в Сликре – там еще хуже с этим делом.

Плата MEGA GT 2650.

Более менее печатает при снижении скорости внешнего периметра до 20 максимум.

Печатаю из Репитера.

Кто как решал такие проблемы и как увеличить скорость обработки gcoda – или уменьшить его размер/загруженность процессора.

Фото распечатанной насадки на пылесос в моделях.

Вопрос по физике:

Что такое дельта в физике, объясните пожалуйста самым обычным способом а то я в интернете нашел но нечего не понял? заранее спасибо

Ответы и объяснения 2

Дельта в физике означает приращение какой-либо величины. То есть разность СТАЛО минус БЫЛО (обычно речь идет о приращении величины за какой-то промежуток времени)

Пример. Скорость была v₁ = 4м/с а немного погодя стала v₂ = 6м/с. Тогда

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

• Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
• Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
• Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи – смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Греческой буквой Δ в науке принято обозначать разность между конечным и начальным значениями некой величины. Например, Δt – разность температур в начале и конце реакции или время, за которое выполнена работа. В некоторых случаях четвертую букву греческого алфавита заменяют прописной или строчной латинской d. Но латиницей в данном случае необходимо пользоваться осторожно, поскольку этой же буквой обозначаются и другие понятия.

• – измерительные приборы;
• – калькулятор.

Чтобы узнать, на сколько изменилась та или иная величина, нужно в первую очередь узнать начальное и конечное значение. Если речь идет о практической задаче, нужные параметры можно измерить. Нужный вам параметр можно в принципе назвать любой буквой, но лучше использовать принятые в науке обозначения. Допустим, вам нужно найти, насколько изменился объем вещества при нагревании. Результат первого измерения запишите как V1

Нередки задачи, когда необходимо вычислить дельту между фактическим и средним значением. Например, вам дана точка, которая поменяла свои координаты по двум осям. Обозначьте координаты как x1,x2, x3 и т. д. Найдите среднее значение. Затем вычислите разницу между полученным результатом и значением каждой координаты.

Если вам нужно вычислить приращение функции f(x), определите ее значение в жестко заданной точке — пусть это будет, например, х0. Чтобы вычислить дельту, вам необходимо сравнить значение функции в этой точке с ее же значением в любой другой точке по заданной оси. Для этого вычтите значение функции в точке х1 из ее же значения в точке х0. Это и будет Δf. Чтобы найти приращение аргумента, определите его значения в заданных точках и вычислите разность.

Буквой Δ обозначают и абсолютную погрешность. Она тоже представляет собой разность. За начальное и конечное значение принимаются истинное и приближенное значения. Величина дельты в данном случае соответствует классу точности прибора.

Буквой λ (лямбда) обозначается длина волны того или иного излучения. Эту величину можно измерить, можно рассчитать теоретически, а если излучение является видимым, то даже определить на глаз.

Чтобы рассчитать длину волны излучения, зная частоту и скорость распространения этого излучения, поделите вторую величину на первую. Если же вместо частоты известен период, умножьте его на скорость распространения излучения. Наконец, если известна циклическая частота излучения, умножьте скорость на 2π, а затем результат поделите на циклическую частоту.
Чтобы результат получился в системе СИ, предварительно переведите в нее же все величины из условия задачи. Затем переведите результат обратно в удобные для вас единицы.

Если излучение является световым, длину его волны в вакууме определите на глаз: красный – от 635 до 690 нм, оранжевый – 590, желтый – от 570 до 580, зеленый – от 510 до 520, синий – от 440 до 480, фиолетовый – от 380 до 400.

Имея специальный прибор – спектрометр, определить длину волны света можно точнее, чем на глаз. Если он является полихроматическим, определить его спектральный состав можно только с помощью этого прибора Для этого направьте световой поток во входное окно прибора. Он пройдет через щель, перпендикулярную призме, а затем и через саму призму, а затем попадет либо на шкалу, либо на линейку датчиков. Во втором случае, обработку результата измерения осуществит электронный блок прибора.

Для нахождения длины волны излучения дециметрового или сантиметрового диапазона подключите антенну к волномеру, после чего начните плавно менять ее размер. Когда он станет равен половине длины волны, показания волномера окажутся максимальными.

Направьте тонкий луч света строго перпендикулярно дифракционной решетке. На экране появится ряд пятен. Измерьте угол между воображаемой линией, продолжающей ход луча после решетки, линией, соединяющей точку входа луча в решетку с первым из пятен. Найдите синус этого угла, а затем умножьте на расстояние между двумя соседними линиями решетки. Получится длина волны, которая будет выражена в тех же единицах, что и расстояние между линиями.

На сколько легче поднимать в воде, чем в воздухе ведро с водой объемом V=10 л., масса ведра 1 кг. (Архимедовой силой, создаваемой воздухом можно прен … ебречь). Какую силу нужно приложить, чтобы поднять его?

№1. Какое количество теплоты выделилось при нагревании масла, объем которого 10 л, если температура изменилась от 30 0С до 60 0С. (Табличные значения: … плотность масла = 900кг/ м3; удельная теплоемкость масла = 1800Дж/ кг*0С ). Ответ дайте в кДж. ПЖ с проверкой едениц измерения

4. На какой глубине в пруду давление в 3 раза больше атмосферного? Плотность поды составляет 1000 кг/м³ (очитать Рo= 100000 Па; g = 9,8 Н/кг)​

6. Масса пробкового спасательного круга ранна 10 кг. Опреден лите его подъемную силу в морской воде. Плотность морской по- ды составляет 1030 кг/м³, п … лотность пробки – 240 кг/м³ (считать В g=9,8 Н/кг)​

Нижню частину сполучених посудин наповнили ртуттю. У ліве коліно налили гас, а в праве — воду, висота стовпчика якої 16 см. Якої висоти має бути стовп … чик гасу, щоб рівень ртуті в посудинах не змінився? У відповідь занести числове значення в одиницях СІ. *

задано направление линий магнитного поля прямого проводника с током (смотри рисунок). Определи направление тока в проводнике.

1. Определите объём стальной плиты, полностью погруженной в воду, если на неё действует выталкивающая сила 35 Н. 2. Вычислите архимедову силу, действ … ующую на брусок размером 2х10х4 см, если он наполовину погружен в Спирт. 3. Тело объёмом 4 дм имеет массу 4 кг. Утонет ли это тело в бензине? 4. Какой по весу груз сняли с парохода, если осадка его уменьшилась на 20 см? Площадь горизонтального сечения парохода на уровне воды 4000 м2. 5. По реке плывет льдина. Какая её часть погружена в воду, если Плотность льда 0,9г/см3 ? 6″. Полый цинковый шар, наружный объем которого 200 см, плавает в воде так, что половина его погружается в воду. Рассчитайте объём полости шара РЕШИТЕ ПОЖАЛУЙСТА. ДАЮ 20 БАЛЛОВ ​

Рассчитайте мощность насоса ,который за 2 минуты перекачивает 1200литров водоы на высоту 10 м.(ро воды =10куб кг/м3,g=10 Н/кг)

Дифракционная решетка – оптическое устройство, представляющее собой совокупность большого числа параллельных щелей, равноудаленных друг от друга.

Суммарная ширина щели и штриха (a+b=d) – период решетки.

! d=((a+b)*N)/N=C/N!, где С –ширина решетки, N -число штрихов на ней.

на нем: Л- линза; Р – решетка; Э – экран

Максимумы, которые образуются на экране, после интерференции вторичных волн, идущих от узких щелей, удовлетворяют условию:

!d*sin фи = k*лямбда! – формула дифракционной решетки.

фи – угол дифракции (угол отклонения от прямолинейного направления);

k – порядок спектра;

лямбда – длина волны света, освещающего решетку,

Дифракционные спектры для монохроматического света представляет собой чередование максимумов и минимумов по обе стороны от центрального механизма. Максимумы имеют цвет соответствующей длины света, освещающего решетку.

Если решетку освещать белым светом, то центральный максимум будет белым, а остальные будут представлять собой чередование цветных полос плавно переходящих друг в друга, т. к. sin фи= k*лямбда/d – зависит от длины волны света. D = к/t – угловая дисперсия решетки. R =k*N – разрешающая способность.

Диффузия в жидкости. Уравнение Фика. Уравнение диффузии для мембран.

Диффузия – самопроизвольное проникновение молекул одного вещества между молекулами других.

Явление диффузии – важный элемент диффракционирования мембран. При диффузии происходит перенос массы вещества. В биофизике это называется транспорт частиц. Основным уравнением диффузии является уравнение Фика:

где I – плотность частиц при диффузии в жидкость.

D – коэффициент диффузии.

Коэффициент 1/3 возник ввиду трехмерного пространства и хаоса в движении молекул (в среднем в каждом из 3-х направлений перемещается 1/3 часть всех молекул)

сигма – средняя длина свободного пробега молекул

тау -среднее время оседлой жизни молекул

С- массовая концентрация молекул

Х- перемещение молекул вдоль оси X

– градиент массовой концентрации

Уравнение диффузии можно записать в виде:

n – концентрация молекул.

Градиент концентрации

R- универсальная газовая постоянная; Т- абсолютная температура градиент химического потенциала,

Тогда

С – концентрация частиц. А Эйнштейн показал, что D пропорционально Т. Дня биологических мембран уравнение Фика имеет вид:

– концентрация молекул внутри клеток

– коэффициент проницаемости

l – толщина мембраны.

Дифракция света на щелях.

Дифракцией света называют явление отклонения света от прямолинейного распространения в среде с резкими неоднородностями.
Описать картину дифракции можно с учетом интерференции вторичных волн.

Рассмотрим дифракцию от узкой щели (АВ)

MN – непрозрачная преграда;

АВ=а – ширина щели;

АВ – часть волновой поверхности, каждая точка которой является источником вторичных волн, которые распространяются за щелью по разным направлениям. Линза соберет лучи А, А₁ и В в точке О₁ экрана.

АD – перпендикуляр к направлению пучка вторичных волн. Разбили ВD на отрезки =лямда/2.

АА₁, А₁В – зоны Френеля. Вторичные волны, идущие от двух соседних зон Френеля, не гасят друг друга, так как отличаются по фазе на пи. Число зон, укладывающихся в щели, зависит от длины волны лямда и угла альфа.

Если щель АВ разбить при построении на нечетное число зон Френеля, а ВD на нечетное число отрезков, равных лямда/2, то в точке О₁ наблюдается максимум интенсивности света. ВD=а*sinα=+-(2k+1)*лямда/2.

Если щель разбить на четное число зон Френеля, то наблюдается минимум освещенности: а*sinα=+-2k*лямда/2=+-k*лямда.

Поэтому на экране получится система светлых (mах) и темных (min) полос симметричных относительно центра (альфа=треугольник – изменение) – наиболее яркой полосы.

Интенсивность остальных максимумов убывает с увеличением к.

3аконы излучения абсолютно чёрного тела (Стефана – Больцмана, Вина). Формула Планка. Использование термографии в диагностике.

Излучение чёрного тела имеет сплошной спектр. Графически это выглядит для разных температур так:

Существует максимум спектральной светимости, который при повышении

температуры смещается в сторону коротких волн.

По мере нагревания чёрного тела его энергетическая светимость (Re)

увеличивается: Re = опред интеграл от 0 до бескон от Eлямда*dлямда

Стефан и Больцман установили, что Re=сигма*T^4

Сигма = 5,6696*10^-8 Вт/K*м^2 – постоянная Стефана-Больцмана,

T=t+273 – абсолютная (термодинамическая) температура по шкале

Кельвина. Все замечали это на практике, чем выше температура спирали, нагретой печи, тем больше они излучают тепла.

Планк получил формулу для спектральной плотности абсолютно черного тела (Eлямда) и серого тела (r лямда) (лямда-индекс): Eлямда=2п*h*c^2/лямда^5 * 1/exp[h*c/k*T*лямда-1]

альфа – коэффициент поглощения

h – постоянная Планка;

С – скорость света в вакууме;

лямда – длина волны;

k – постоянная Больцмана;

Т – абсолютная температура.

2 Затухающие колебания и декремент затухания. Апериодические колебания.

Свободные колебания (происходящие без внешнего воздействия периодически действующей силы) являются затухающими. График затухающих колебаний имеет вид:

Амплитуда колебаний с каждым разом убывает. Затуханию способствуют силы трения и сопротивления, возникающие в средах. Пусть r-коэффициент трения, характеризующий свойство среды оказывать сопротивление движению. Тогда БЕТТА= r/2m – коэффицент затухания.

Wo= корень(K/m) – циклическая частота собственных колебаний, тогда W^2=Wo^2-БЕТТА^2, где W – циклическая частота затухания колебаний.

Быстрота затухания колебаний определяется коэффициентом затухания. Уравнение затухающих колебаний имеет вид А=Ао*l в степени минус бета*t

Ao – первоначальная амплитуда, А-амплитуда затухающих через время t.

Лямда=lnA(t)/A(t+T)=lnAo*(e в степени минус бета*t)/Ao*e^-бета*(t+T)=ln(e^ бета*t) –логарифмический декрет затухания.

!Лямда=бета*Т!- связь логарифмического декремента затухания с коэффициентом затухания. При сильно затухании колебания становятся апериодическими (если бета^2>Wo^2)

№31 Импеданс полной цепи переменного тока. Сдвиг фаз. Резонанс напряжения.

Рассмотрим последовательно соединенные R, L, C.

При последовательном соединении:

1) Uвх=U0*cosW*t=Ur+Ul+Uc – входное напряжение.

2) I=I0*cos(W*t-фи) – сила тока в цепи.

Начертим векторную диаграмму:

Ur0 – совпадает по фазе с силой тока;

Ul0 – опережает на пи/2;

Uc0 – отстает от тока на пи/2.

По теореме Пифагора: (U0)^2=(U0r)^2+(U0l-U0c)^2

Сократив обе части уравнения на (I0)^2 получим выражение для полного сопротивления (Z):

Z=квадратный корень из (R^2+(W*L-1/W*c)^2) – импеданс.

Если сопротивление катушки Xl= W*L равно сопротивлению конденсатора Xc=1/W*c, то полное сопротивление Z=R; по закону Ома Iрез=U0/Z=U0/R (Iрез – резонансный ток) – сила тока резко возрастает – РЕЗОНАНС. При этом Ul=Uc>>U0 – резонанс напряжений. Это возможно, т.к. Ul и Uc сдвинуты по фазе между собой на пи:

При этом на резисторе R выделяется максимальное количество теплоты:

№32 Импенданс тканей организма. Эквивалентная Электрическая схема. Оценка жизнеспособности тканей и органов но частотной зависимости к углу сдвига фаз.

Ткани организма проводят как постоянный так и переменный ток. Биологическая мембрана а значит и весь организм обладает емкостным сопротивлением, т.к. обладают емкостью, т.е. способны

накапливать заряд. При пропускании через живые ткани переменного тока наблюдается отставание напряжения от тока. Омические емкостные свойства биологических тканей можно моделировать используя эквивалентные электрические схемы, при любых частотах зависимость сдвига фаз и импенданса от частоты выполняется для схемы

1/Zв2=1/Rв2+1/корень(R1 в2+1/Wв2*Св2)!, где Z-полное сопротивление данной цепи, с – ёмкость.

При малых частотах: Z=R2 При больших частотах: Zmin=(R1*R2)/(R1+R2).

Графическое изображение зависимости импенданса живой ткани от частоты переменного тока.

Сдвиг фаз между током и напряжением tg фи = R/Xc=RWC (1).

Частотная зависимость сдвига фаз живой ткани. При отмирании ткани натрий-калиевый канал биологических мембран разрушается, цитоплазма

клетки (проводник) соединяется с межклеточной

жидкостью(проводник) и емкостные свойства ткани уменьшаются, а это значит, что и импенданс (Z) и сдвиг фаз (фи) меньше зависят от частоты. Мёртвая ткань обладает лишь омическим сопротивлением (R), и не зависит от частоты. Диагностический метод, основанный на регистрации изменения импенданса тканей и сдвига фаз называется РЕОГРАФИЕЙ.

Читайте также:

  

• Как разобрать боковое зеркало инфинити qx56

  

• С чего подходят ступицы на оку

  

• Как поменять лампу ближнего света на ниссан мурано z50

  

• Не включается полный привод киа спортейдж 1

  

• Каско с выплатой наличными какие компании

Длина волны – одно из важнейших понятий в физике и технике. Это свойство волны, характеризующее расстояние между двумя соседними точками на волне, на которых фаза колебаний совпадает.

Длина волны является одним из основных параметров, определяющих свойства волн, таких как скорость, частота и амплитуда.

В данной статье мы рассмотрим, что такое длина волны, как ее измерять и как она используется в различных областях науки и техники.

Основы световых волн

Свет – это электромагнитное излучение, распространяющееся в пространстве в виде волн. В оптике, длина волны – это расстояние между двумя соседними точками на волне, которые находятся в фазе. Другими словами, это расстояние между двумя соседними максимумами или минимумами на волне.

Длина волны света обычно измеряется в нанометрах (нм), и она имеет прямую связь с частотой волны. Частота волны – это количество колебаний, происходящих за единицу времени. Чем выше частота, тем короче длина волны.

Для световых волн длина волны связана с их цветом. Видимый свет включает в себя волны с длинами от приблизительно 400 нм до 700 нм. Красный цвет соответствует длине волны около 700 нм, а фиолетовый цвет – длине волны около 400 нм. Все остальные цвета радуги находятся между этими двумя крайними точками.

Понимание длины волны света является важным для понимания различных оптических явлений, таких как дифракция, интерференция, и поляризация.

Формула длины волны

Формула длины волны связывает длину волны света с его частотой. Длина волны обозначается символом λ (ламбда) и измеряется в метрах (м), а частота обозначается символом ν (ню) и измеряется в герцах (Гц).

Формула выглядит следующим образом:

λ = c / ν,

где c – скорость света, которая равна приблизительно 299792458 метров в секунду.

С помощью этой формулы можно вычислить длину волны для любой электромагнитной волны, включая световые волны.

Например, для световой волны с частотой 500 TГц (терагерц), длина волны будет:

λ = 299792458 м/с / (500 * 1012 Гц) ≈ 599.6 нм

Также можно использовать эту формулу для расчета частоты световой волны, если известна ее длина:

ν = c / λ

Например, для световой волны длиной 600 нм, ее частота будет:

ν = 299792458 м/с / (600 * 10-9 м) ≈ 500 ТГц

Формула длины волны также применяется в других областях физики, таких как акустика и радиофизика. В этих областях она используется для расчета длин волн звуковых и радиоволн.

Единицы измерения длины волны

Длина волны – это расстояние между двумя точками на одной волне, которые находятся в одной фазе. Единица измерения длины волны зависит от контекста, в котором она используется.

В общей физике и оптике, наиболее распространенными единицами измерения длины волны являются нанометры (нм), микрометры (мкм) и ангстремы (Å).

Нанометр (1 нм) – это одна миллиардная часть метра, и он используется для измерения длины волн в видимом и ультрафиолетовом диапазонах. Например, длина волны красного света составляет около 700 нм, а ультрафиолетового света около 300 нм.

Микрометр (1 мкм) – это одна миллионная часть метра, и он используется для измерения длины волн в инфракрасном диапазоне. Например, длина волны инфракрасного излучения от тела с температурой 1000 К составляет около 3 мкм.

Ангстрем (1 Å) – это 0,1 нм, и он используется для измерения длины волн в рентгеновском диапазоне. Например, длина волны рентгеновского излучения обычно составляет от 0,1 до 1 Å.

Единицы измерения длины волны

Обратите внимание, что научные и технические измерения длины волн могут использовать любую из этих единиц в зависимости от конкретного контекста и диапазона длин волн, которые измеряются. Например, нанометры часто используются для измерения длины волн света, в то время как миллиметры могут быть использованы для измерения длины радиоволн.

Значение длины волны в науке и технологии

Длина волны является одной из ключевых характеристик световых, радиоволновых и других типов волн. Ее значение широко применяется в различных научных и технических областях.

В физике длина волны используется для определения энергии квантов, связанных с электромагнитным излучением, и для изучения поведения света в различных средах. Длина волны также используется в оптике для описания оптических явлений, таких как дифракция и интерференция.

В радиоэлектронике длина волны используется для определения частоты сигналов, передаваемых через антенны, и для расчета размеров антенн.

В области связи длина волны играет ключевую роль при передаче информации через оптические волокна, где она определяет скорость передачи данных и возможности мультиплексирования.

Также длина волны используется для создания различных типов световых и радиоволновых приборов, таких как лазеры и радиомаяки.

Использование длины волны также находит применение в медицине, где ее значение используется для создания изображений с помощью медицинской оптики, например, в эндоскопии.

Применение длины волны в повседневной жизни

Длина волны играет важную роль не только в науке и технологии, но и в повседневной жизни. Многие явления, которые мы наблюдаем вокруг себя, связаны с длиной волны.

Применение длины волны в повседневной жизни может быть обнаружено во многих зрительных и звуковых эффектах.

Например, цвета, которые мы видим в окружающей нас природе, на самом деле являются результатом различных длин волн света, которые поглощаются и отражаются различными поверхностями.

Это также может быть заметно в эффектах, связанных с преломлением света, например, в появлении радуги или в способности линзы фокусировать свет на определенной точке.

Длина звуковой волны также играет важную роль в нашей повседневной жизни. Например, музыкальные инструменты создают звуковые волны различных длин, которые мы слышим в виде различных звуков и тональностей. Кроме того, в зависимости от длины звуковой волны, звук может иметь различные характеристики, такие как громкость, тон и частота.

Также длина волны имеет практическое применение в медицине, в частности, в области ультразвуковых исследований, где длина волны используется для создания изображений внутренних органов и тканей.

Еще одним интересным примером применения длины волны в повседневной жизни является использование инфракрасных волн для передачи информации в виде сигналов в телевизионных пультах. Каждая кнопка на пульте имеет свой уникальный код в виде последовательности инфракрасных импульсов различной длины волны.

Таким образом, длина волны является важным параметром, который играет роль в многих аспектах нашей жизни, от цвета, который мы видим, до звука, который мы слышим, и до передачи информации с помощью электромагнитных волн.

Заключение

Длина волны является важной характеристикой для описания различных типов волн и находит широкое применение в научных и технических областях, таких как физика, оптика, радио, связь и многие другие.

Кроме того, понимание длины волны и ее свойств может помочь лучше понять различные зрительные и звуковые эффекты, которые мы наблюдаем в повседневной жизни.

Различные единицы измерения длины волны используются в разных областях науки и техники, и важно иметь представление о том, как они соотносятся между собой. Понимание длины волны помогает нам лучше понимать мир вокруг нас и его фундаментальные свойства.

Файл:Sine wavelength.svg

Длина́ волны́ — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе.Шаблон:-1^[1]

Длина волны (в линии передачи) — расстояние в линии передачи, на котором фаза электромагнитной волны вдоль направления распространения меняется на 2π^[2]

Длину волны можно также определить:

• как расстояние, измеренное в направлении распространения волны, между двумя точками в пространстве, в которых фаза колебательного процесса отличается на 2π;
• как путь, который проходит фронт волны за интервал времени, равный периоду колебательного процесса;
• как пространственный период волнового процесса.

Представим себе волны, возникающие в воде от равномерно колеблющегося поплавка, и мысленно остановим время. Тогда длина волны — это расстояние между двумя соседними гребнями волны, измеренное в радиальном направлении. Длина волны — одна из основных характеристик волны наряду с частотой, амплитудой, начальной фазой, направлением распространения и поляризацией. Для обозначения длины волны принято использовать греческую букву , размерность длины волны — метр.

Как правило, длина волны используется применительно к гармоническому или квазигармоническому (например, затухающему или узкополосному модулированному) волновому процессу в однородной, квазиоднородной или локально однородной среде. Однако формально длину волны можно определить по аналогии и для волнового процесса с негармонической, но периодической пространственно-временной зависимостью, содержащей в спектре набор гармоник. Тогда длина волны будет совпадать с длиной волны основной (наиболее низкочастотной, фундаментальной) гармоники спектра.

Длина волны — пространственный период волнового процесса[]

Волна — колебательный процесс, развивающийся (распространяющийся) в пространстве и во времени, в связи с этим изменяющаяся в волновом процессе физическая величина является функцией пространственных координат и времени (то есть особого вида пространственно-временной функцией). Волновой процесс в частности может быть периодическим (например, гармоническим). По аналогии с «временны́м» периодом T [с] (интервалом времени, за который периодический колебательный процесс повторяется) длину волны λ [м] можно рассматривать как пространственный период волнового процесса. Следует заметить, что «временно́й» круговой частоте ω = 2πf = 2π/T [радиан/с], показывающей, на сколько радиан изменится фаза колебания за 1 с, соответствует «пространственная круговая частота» k = 2π/λ [радиан/м], называемая волновым числом и показывающая, на сколько радиан отличаются фазы колебательного процесса в двух точках в пространстве, расположенных вдоль направления распространения волны на расстоянии 1 м друг от друга. При этом очевидно, что фазы колебательного процесса в двух таких точках, расположенных друг от друга на расстоянии в λ, отличаются ровно на 2π.

Связь с частотой[]

Получить соотношение, связывающее длину волны с фазовой скоростью и частотой можно из определения. Длина волны соответствует пространственному периоду волны, то есть расстоянию, которое точка с постоянной фазой «проходит» за интервал времени, равный периоду колебаний, поэтому

Для электромагнитных волн в вакууме скорость в этой формуле равна скорости света (299 792 458 м/с), и длина волны
. Если значение подставить в герцах, то размерность получаемого значения  — метр.

Радиоволны делят на диапазоны по значениям длин волн, например, 10…100 м — декаметровые (короткие) волны, 1…10 м — метровые, 0.1…1,0 м — дециметровые и т. п. Механизмы и условия распространения радиоволн, степень проявление эффекта дифракции, отражающие свойства объектов, предельная дальность радиосвязи и радиолокации сильно зависят от длины волны. Как правило, габаритные размеры антенн сравнимы либо (справедливо всегда для антенн направленного действия) превышают рабочую длину волны радиоэлектронного средства.

Длина волны в среде[]

Файл:Wavelength & refractive index.JPG

Длина электромагнитной волны в среде короче, чем в вакууме:

где  — показатель преломления среды; ε — относительная диэлектрическая проницаемость среды; μ — относительная магнитная проницаемость среды. Величины n, μ и ε могут существенно зависеть от частоты (явление дисперсии). Поскольку для большинства сред в радиочастотном диапазоне μ ≈ 1 (для диэлектриков μ = 1, для ферромагнетиков с ростом частоты μ → 1), то в инженерной практике используют величину , показывающую, во сколько раз длины волны в среде короче по отношению к длине волны в вакууме, которую называют коэффициентом укорочения. Например, для полиэтилена (используется в радиочастотном диапазоне как изоляционный материал с малыми потерями) ε ≈ 2,56, и коэффициент укорочения приближенно равен 1/1,5 ≈ 0,67.

Напротив, длина электромагнитной волны (поперечномагнитной, поперечноэлектрической) в волноводах может быть не только больше, чем в среде с тем же значением ε, но и больше, чем вакууме, поскольку фазовая скорость электромагнитной волны в волноводе превышает скорость электромагнитной волны в среде с тем же ε.

Волны де Бройля[]

Волнам де Бройля также соответствует определенная длина волны. Частице с энергией Е и импульсом p, соответствуют:

• частота:
• длина волны:

где h — постоянная Планка.

Примеры[]

Файл:Длина волны.webm

Приближённо, с погрешностью около 0,07 % рассчитать длину радиоволны в свободном пространстве можно так: 300 делим на частоту в мегагерцах, получаем длину волны в метрах. Другой способ — запомнить какую-нибудь удобную пару f ↔ λ, например, частоте 100 МГц соответствует длина волны 3 м; тогда оценив, во сколько раз требуемая частота выше или ниже 100 МГц, можно определить длину волны. Например, 1 МГц ниже 100 МГц в 100 раз, значит 1 МГц ↔ 3 м × 100 = 300 м

Примеры характерных частот и длин волн: частоте 50 Гц (частота тока в электросети) соответствует длина радиоволны 6000 км; частоте 100 МГц (радиовещательный FM-диапазон) — 3 м; 900 (1800) МГц (мобильные телефоны) —
33,3 (16,7) см; 2,4 ГГц (Wi-Fi) — 12,5 см; 10 ГГц (бортовые радиолокационные станции системы управления вооружением современных самолётов-истребителей) — 3 см. Видимый свет представляет собой электромагнитное излучение c длинами волн от 380 до Шаблон:Nobr^[3].

Примечания[]

Литература[]

• Шаблон:БСЭ3
• Шаблон:БСЭ3

Шаблон:Rq
Шаблон:ВП-порталы