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La longitud de onda es la distancia de una onda de frecuencia máxima a la otra, y se asocia comúnmente con el espectro electromagnético. Puede encontrar fácilmente esta medida de una onda, siempre que conozca su velocidad y frecuencia. También puedes encontrar la longitud de onda de la luz usando la energía de un fotón. Calcular esta medida es fácil cuando conoce la ecuación correcta.

Pasos

Parte 1 de 3: Calcular la longitud de onda con velocidad y frecuencia

1. 

   Defina la fórmula adecuada. Para encontrar la longitud de onda de una onda, debes dividir su velocidad por su frecuencia. Por tanto, la fórmula es: Longitud de onda = Velocidad de onda / Frecuencia.
   • La longitud de onda suele estar representada por la letra griega lambda, λ.
   • La velocidad, por la letra "v".
   • La frecuencia, por la letra "f".
   • λ = v / f

2. 

   
   
   Utilice las unidades correctas. La velocidad se puede representar mediante el sistema métrico o imperial. Puede aparecer en millas por hora (mp / h), kilómetros por hora (km / h), metros por segundo (m / s), etc. La longitud de onda casi siempre se proporciona en el sistema métrico: nanómetro, metro, milímetro, etc. La frecuencia generalmente se representa en Hertz (Hz), que significa "por segundo".
   • Mantenga siempre las unidades estándar en una ecuación. La mayoría de los cálculos se realizan estrictamente en unidades métricas.
   • Si la frecuencia está en kilohercios (kHz) o la velocidad de la onda está en km / s, deberá convertir estos números a hercios y m / s multiplicándolos por 1,000.
   • Por ejemplo, 10 kHz es igual a 10,000 Hz.

3. 

   
   
   Sustituye los valores conocidos en la ecuación y resuélvela. Si desea calcular la longitud de onda de una onda, sustituya su velocidad y frecuencia en la ecuación. Al dividir la velocidad por la frecuencia, se obtiene el valor de la longitud de onda.
   • Por ejemplo: encuentre la longitud de onda de una onda que viaja a 20 m / sa una frecuencia de 5 Hz.
   • Longitud de onda = velocidad de onda / frecuencia
   • λ = v / f
   • λ = (20 m / s) / 5 Hz
   • λ = 4 metros

4. 

   
   
   Utilice esta ecuación para averiguar el valor de la velocidad y la frecuencia. Puede reorganizar la ecuación para averiguar la velocidad o frecuencia si conoce el valor de la longitud de onda. Para calcular la velocidad cuando conoce la frecuencia y la longitud de onda, use v = λ / f. Para calcular la frecuencia cuando conoce la velocidad y la longitud de onda, use f = v / λ.
   • Ejemplo 1: encuentre la velocidad de una onda con una longitud de onda de 450 nm y una frecuencia de 45 Hz. V = λ / f = 450 nm / 45 Hz = 10 nm / s.
   • Ejemplo 2: encuentre la frecuencia de una onda con una longitud de onda de 2.5 my una velocidad de 50 m / s. f = v / λ = 50 / 2,5 = 20 Hz.

Parte 2 de 3: Calcular la longitud de onda con la ecuación de energía

1. 

   Define la fórmula energética. La fórmula de energía que involucra la longitud de onda es E = hc / λ, donde "E" es la energía del sistema en julios (J), "h" es la constante de Planck: 6,626 x 10 julios segundos (J s), "c" es la velocidad de la luz en el vacío: 3,0 x 10 metros por segundo (m / s) y "λ" es el valor de la longitud de onda en metros (m).
   • Por lo general, se proporciona energía fotónica para resolver este tipo de problemas.

2. 

   Reorganice la fórmula para encontrar la longitud de onda. Puede cambiar la fórmula de la ecuación con álgebra para averiguar el valor de la longitud de onda. Al multiplicar ambos lados de la ecuación por la longitud de onda y dividir ambos lados por la energía, obtendrás la fórmula λ = hc / E. Si conoce la energía del fotón, puede calcular la longitud de onda.
   • Por ejemplo: encuentre la longitud de onda de un fotón con una energía de 2,88 x 10 J.
   • Esta ecuación también se puede utilizar para encontrar la longitud de onda máxima de luz necesaria para ionizar metales. Simplemente use la energía requerida para la ionización y calcule la longitud de onda correspondiente.

3. 

   Sustituye variables conocidas y resuelve la ecuación. Después de reorganizar la ecuación, puede encontrar el valor de la longitud de onda reemplazando las variables de energía. Dado que las otras dos variables son constantes, siempre son las mismas. Para resolver la ecuación, multiplique las dos constantes y divídalas por energía.
   • Por ejemplo: encuentre la longitud de onda de un fotón con una energía de 2,88 x 10 J.
   • Reemplace las variables: λ = hc / E = (6.626 x 10) (3.0 x 10) / (2.88 x 10).
   • Resuelve la cuenta: (19,878 x 10) / (2,88 x 10) = 6,90 x 10 metros.
   • Convierta la unidad nanométrica a metros multiplicándola por 10. La longitud de onda es 690 m.

Parte 3 de 3: corrección de errores

1. 

   Confirme su respuesta multiplicando la longitud de onda por la frecuencia. Si ha encontrado el valor correcto, esta multiplicación debería resultar en la velocidad inicial de la onda. Si el resultado no coincide, verifique las cuentas. Si está usando una calculadora, asegúrese de haber ingresado los números correctamente.
   • Ejemplo de un problema. "¿Cuál es la longitud de onda de una onda de sonido de 70 Hertz que viaja a 343 metros por segundo?"
   • Siga las instrucciones anteriores para obtener la respuesta 4.9 metros.
   • Compruebe el resultado calculando 4,9 metros x 70 Hz = 343 metros / segundo. Esta es la velocidad inicial de la ola, por lo que la respuesta es correcta.

2. 

   Utilice la notación científica para evitar errores de redondeo en los cálculos. El cálculo de la longitud de onda generalmente involucra números muy grandes, especialmente si está trabajando a la velocidad de la luz. Hacerlo puede provocar errores de redondeo en la calculadora. Puede evitar esto escribiendo los números en notación científica.
   • Ejemplo de un problema. "La luz viaja a través del agua a una velocidad aproximada de 225.000.000 metros por segundo. Si la frecuencia de onda es 4 x 10 Hz, ¿cuál es la longitud de onda?"
   • La velocidad de la onda en notación científica es 2.25 x 10. La frecuencia ya está escrita en notación científica.
   • Longitud de onda = velocidad / frecuencia de onda
     
     
     .

3. 

   No cambie la frecuencia cuando la onda entre en un medio diferente. Muchos problemas involucran una onda que cruza la frontera de un medio a otro. Un error común en este caso es calcular la frecuencia de la onda. De hecho, la frecuencia de la onda permanece igual cuando cruza el límite, mientras que la longitud de onda y la velocidad de la onda cambian.
   • Ejemplo de un problema: una luz a menudo F, velocidad v y longitud de onda λ pasar del aire a un medio con un índice de refracción de 1,5. ¿Cuál es la variación de estos tres valores?
   • La nueva velocidad es igual a.
   • La frecuencia permanece constante en F.
   • La nueva longitud de onda es equivalente a Nueva velocidad / Nueva frecuencia =.