Judul SEO (58): Kalkulator Panjang Gelombang - Frekuensi dan Kecepatan Gelombang ke λ Deskripsi meta (155): Temukan panjang gelombang dari frekuensi dan kecepatan gelombang, atau pecahkan untuk f atau v. Termasuk preset udara, air, dan vakum plus pencarian warna terlihat dan pita EM.
Skema: WebApplication + FAQPage + BreadcrumbList
Kalkulator Panjang Gelombang menyelesaikan v = fλ untuk panjang gelombang, frekuensi, atau kecepatan gelombang ketika salah satu dari ketiganya diketahui. Pilih medium untuk memuat kecepatan gelombang standar, atau masukkan kecepatan khusus; untuk cahaya, alat ini juga menamai pita elektromagnetik dan, dalam rentang tampak, warna.
Panjang gelombang adalah jarak antara titik-titik berturut-turut yang bersesuaian pada gelombang, seperti puncak ke puncak. Frekuensi adalah berapa banyak siklus yang berlalu per detik. Hasil perkalian adalah kecepatan gelombang dalam medium.
Hitung panjang gelombang dari frekuensi dan kecepatan gelombang
Panjang gelombang sama dengan kecepatan gelombang dibagi frekuensi. Frekuensi lebih tinggi pada kecepatan yang sama mengemas gelombang menjadi λ yang lebih pendek. Kalkulator menerapkan λ = v/f setelah kedua input tersebut hadir dan melaporkan λ dalam meter (atau satuan panjang yang dipilih).
| Simbol | Kuantitas | Unit SI |
|---|---|---|
| λ | panjang gelombang | meter (m) |
| f | frekuensi | hertz (Hz) |
| v | kecepatan gelombang | meter per detik (m/s) |
v = f λ
λ = v / f
f = v / λMasukkan dua besaran mana pun; yang ketiga mengikuti. Frekuensi tidak boleh nol saat menyelesaikan panjang gelombang. Notasi ilmiah dalam bentuk 3.45e9 diterima, yang penting untuk frekuensi cahaya dalam rentang 10¹⁴ Hz.
Kecepatan gelombang adalah sifat tipe gelombang dan medium, bukan hanya frekuensi sumber. Perubahan f berubah λ ketika v ditetapkan oleh medium.
Pilih medium untuk kecepatan gelombang
Preset sedang membebani kecepatan yang dipublikasikan sehingga masalah yang dinyatakan sebagai "suara di udara" atau "cahaya di air" tidak perlu pencarian manual. Cahaya di vakum tepat c = 299,792,458 m/s. Suara di udara bergantung pada suhu; preset 20 °C menggunakan 343 m/s.
| Sedang | Kecepatan (m/s) | Catatan |
|---|---|---|
| Cahaya dalam vakum | 299,792,458 | Mendefinisikan konstanta c |
| Cahaya di udara | 299,702,547 | Indeks bias ≈ 1.0003 |
| Cahaya di air | 225,000,000 | Indeks bias ≈ 1.333 |
| Cahaya di dalam kaca | 200,000,000 | Indeks ≈ 1.5; bervariasi tergantung kaca |
| Suara di udara pada 20 °C | 343 | Naik sekitar 0.6 m/s per °C |
| Suara di udara pada 0 °C | 331.3 | |
| Suara di air pada suhu 20 °C | 1,482 | |
| Suara dalam baja | 5,960 | Gelombang longitudinal |
Pilih baris untuk mengisi v, atau ketik kecepatan khusus. Kecepatan optik kaca dan air adalah perkiraan; kacamata khusus berbeda. Kecepatan suara di udara harus disesuaikan jika masalah menunjukkan suhu jauh dari 20 °C.
Hitung frekuensi atau kecepatan gelombang
Relasi yang sama diatur ulang untuk frekuensi atau kecepatan. Diberikan λ dan v, frekuensi adalah f = v/λ. Diberikan f dan λ, kecepatan adalah v = fλ. Kalkulator tidak menanyakan pengaturan ulang mana yang Anda inginkan; mengisi dua bidang saja sudah cukup.
f = v / λ
v = f λStasiun radio pada 100 MHz dengan gelombang radio yang bergerak di c memiliki:
λ = c / f = 299,792,458 / 1×10⁸ ≈ 3.00 m
Masalah senar gitar yang memberikan frekuensi dan kecepatan gelombang senar mengembalikan panjang gelombang senar yang bergetar, yang berkaitan dengan panjang senar untuk mode gelombang berdiri.
Temukan panjang gelombang nada 440 Hz di udara
Nada konser A pada 440 Hz adalah nada referensi standar. Di udara pada 20 °C kecepatan suara adalah 343 m/s dari tabel medium, sehingga membagi kecepatan dengan frekuensi memberikan panjang gelombang nada tersebut di udara terbuka menjadi empat angka desimal dalam meter.
1. Daftarkan apa yang diketahui. f = 440 Hz, v = 343 m/s (suara di udara pada 20 °C).
2. Terapkan λ = v/f. λ = 343 / 440
3. Selesaikan. λ ≈ 0.7795 m
Itu kira-kira 78 cm dari kompresi ke kompresi di udara terbuka. Pada 0 °C, v = 331.3 m/s dan frekuensi yang sama menghasilkan λ = 331.3 / 440 ≈ 0.753 m. Suhu menggeser panjang gelombang karena menggeser kecepatan.
Kalkulator memuat 343 m/s dari preset udara-di-20 °C dan membagi dengan frekuensi yang dimasukkan.
Identifikasi pita elektromagnetik
Pita radio, gelombang mikro, inframerah, tampak, ultraviolet, sinar-X, dan sinar gamma membagi spektrum elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang. Memasukkan λ memungkinkan kalkulator menamai pita elektromagnetik yang berisi panjang gelombang tersebut, menggunakan tepi rentang yang dipublikasikan yang disimpan dalam file referensi fisika bersama.
| Band | Rentang panjang gelombang |
|---|---|
| Radio | 0.1 m to 100,000 m |
| Microwave | 0.001 m to 0.1 m |
| inframerah | 7×10⁻⁷ m to 0.001 m |
| terlihat | 3.8×10⁻⁷ m to 7×10⁻⁷ m |
| ultraviolet | 1×10⁻⁸ m to 3.8×10⁻⁷ m |
| X-ray | 1×10⁻¹¹ m to 1×10⁻⁸ m |
| Sinar gamma | 1×10⁻¹⁶ m to 1×10⁻¹¹ m |
Batas bersifat konvensional dan sedikit bervariasi antar sumber. Panjang gelombang 550 nm (5.5×10⁻⁷ m) berada dalam pita Tampak. Gelombang 1 cm adalah gelombang Microwave. Gelombang 1 km adalah Radio.
Label pita muncul untuk masalah elektromagnetik ketika λ diketahui. Gelombang mekanis seperti suara di udara tidak diberikan pita EM.
Identifikasi warna cahaya tampak
Di dalam jendela sempit yang terlihat dari sekitar 380 nm hingga 750 nm, meja pengajaran membagi panjang gelombang menjadi ungu hingga merah. Nama-nama warna tersebut adalah partisi konvensional untuk tugas kuliah, bukan model penuh penglihatan warna manusia di bawah setiap kondisi pencahayaan.
| Warna | Panjang gelombang (nm) |
|---|---|
| Violet | 380-450 |
| Biru | 450-495 |
| Hijau | 495-570 |
| kuning | 570-590 |
| Oranye | 590-620 |
| Red | 620-750 |
Panjang gelombang 550 nm diklasifikasikan sebagai Hijau dan berada di pita Terlihat. Masukkan 550 nm (atau 5.5×10⁻⁷ m) untuk melihat klasifikasi tersebut. Persepsi warna manusia juga bergantung pada intensitas dan pada pengamatnya; tabel ini adalah partisi pengajaran standar, bukan model visi-ilmu.
Menghitung energi foton
Energi foton sama dengan konstanta Planck dikali frekuensi: E = hf. Dengan λ diketahui, frekuensi adalah f = c/λ dalam vakum, sehingga E = hc/λ. Kalkulator dapat melaporkan energi dalam joule dan elektron volt menggunakan konstanta referensi.
E = h f
E = h c / λ (in vacuum)Konstanta dari file referensi:
- h = 6.62607015×10⁻³⁴ J·s
- c = 299,792,458 m/s
- e = 1.602176634×10⁻¹⁹ C (untuk E dalam eV: bagi joule dengan e)
Untuk λ = 550 nm:
f = c/λ ≈ 5.451×10¹⁴ Hz
E = hf ≈ 3.612×10⁻¹⁹ J ≈ 2.25 eV
Energi foton meningkat seiring dengan penurunan panjang gelombang. Foton ultraviolet dan sinar-X membawa jauh lebih banyak energi per foton dibandingkan inframerah atau radio. Penurunan λ berkali ganda dua kali lipat dan E saat gelombang bergerak di c. Itulah sebabnya radiasi pengion berada pada panjang gelombang pendek: setiap foton dapat memberikan energi yang cukup untuk membebaskan elektron dari atom.
Untuk masalah suara, jalur foton-energi tidak berlaku. Suara bukanlah gelombang elektromagnetik, dan relasi Planck tidak digunakan untuk gelombang tekanan di udara. Pertahankan E = hf hanya untuk cahaya dan radiasi EM lainnya.
Pertanyaan yang sering diajukan
Bagaimana cara menghitung panjang gelombang dari frekuensi?
Bagi kecepatan gelombang dengan frekuensi: λ = v/f. Untuk nada 440 Hz di udara pada 20 °C, v = 343 m/s dan λ ≈ 0.7795 m. Pilih preset sedang atau masukkan v sendiri.
Apakah kecepatan gelombang bergantung pada frekuensi?
Dalam media non-dispersif, kecepatan diatur oleh media dan tidak bergantung pada frekuensi; mengubah f kemudian mengubah λ sehingga v = fλ tetap konstan. Dalam media dispersif, kecepatan berubah sesuai frekuensi; gunakan kecepatan yang berlaku pada frekuensi yang diinginkan.
Berapa panjang gelombang cahaya tampak?
Panjang gelombang yang terlihat berkisar sekitar 380 nm hingga 750 nm. Violet berada di ujung pendek; merah di ujung panjang. Cahaya hijau dekat 550 nm berada di tengah jendela tersebut.
Bagaimana cara menemukan frekuensi dari panjang gelombang?
Gunakan f = v/λ. Untuk cahaya dalam vakum, v = c. Untuk suara, gunakan kecepatan udara, air, atau baja yang sesuai dari meja medium.
Band apa yang 550 nm?
550 nm adalah cahaya tampak dan berada dalam rentang warna Hijau (495-570 nm). Kalkulator melaporkan baik pita EM maupun warna untuk panjang gelombang di dalam jendela yang terlihat.
Mengapa panjang gelombang suara berubah seiring suhu?
Karena kecepatan suara di udara meningkat seiring suhu, sekitar 0.6 m/s per °C. Pada frekuensi tetap, λ = v/f bertambah seiring v bertambah. Preset 20 °C menggunakan 343 m/s; preset 0 °C menggunakan 331.3 m/s.
Apa itu energi foton?
Energi foton adalah E = hf, hasil kali dari konstanta dan frekuensi Planck. Panjang gelombang yang lebih pendek berarti frekuensi lebih tinggi dan energi per foton yang lebih tinggi. Hasilnya dapat ditampilkan dalam joule atau elektron volt.
Bisakah saya menyelesaikan kecepatan gelombang?
Ya. Masukkan frekuensi dan panjang gelombang; v = fλ. Ini berguna ketika λ diukur dari pola gelombang berdiri dan f diketahui dari driver atau nada.
Mengapa cahaya lebih lambat di kaca dibandingkan di vakum?
Indeks bias kaca lebih dari satu, sehingga kecepatan fase cahaya dalam material adalah c/n. Tabel mencantumkan sekitar 2.00×10⁸ m/s untuk indeks tipikal dekat 1.5. Jenis kaca yang berbeda memiliki indeks yang berbeda; gunakan n yang diukur ketika masalah memberikan satu.
Apakah gelombang suara memiliki pita elektromagnetik?
Tidak. Suara adalah gelombang tekanan mekanis dalam media material. Label pita dan warna hanya berlaku untuk gelombang elektromagnetik. Untuk suara, pilih preset kecepatan udara, air, atau baja dan selesaikan v = fλ tanpa klasifikasi EM.
Ringkasan
Kalkulator Panjang Gelombang menyelesaikan v = fλ untuk satu variabel dari dua variabel lainnya, dengan preset sedang untuk kecepatan cahaya dan suara termasuk 343 m/s di udara pada 20 °C. Nada 440 Hz dalam hal udara memiliki λ ≈ 0.7795 m.
Panjang gelombang elektromagnetik diberi label berdasarkan pita, dan panjang gelombang yang tampak berdasarkan warna, sehingga 550 nm terbaca sebagai Hijau dan Tampak. Energi foton E = hf tersedia dari frekuensi yang sama menggunakan konstanta Planck dari file referensi bersama.