Длина волны
Введите частоту или длину волны, и калькулятор найдёт второе, период и энергию фотона. Шкала ниже покажет, радиоволна это, свет или рентген, а для видимого света — какого он цвета.
Калькулятор и шкала волн
Калькулятор связывает три величины волны: частоту, длину и скорость. Введите частоту — он найдёт длину волны, введите длину — найдёт частоту. Заодно он покажет период колебаний, а для света и радио — энергию фотона в электронвольтах.
Переключатель сверху выбирает, что за волна. Для света и радио скорость равна скорости света в вакууме, для звука — 343 м/с в воздухе, 1 480 м/с в воде и 5 900 м/с в стали. Скорость можно ввести и вручную, например для волн на воде или в своём материале.
Шкала электромагнитных волн внизу идёт от гамма-излучения до радиоволн с шагом в сто раз. Красная метка показывает, где ваша волна. Видимый свет занимает на шкале узкую полоску, поэтому под ней нарисован увеличенный спектр от 380 до 780 нм: если длина попадает в него, калькулятор закрасит ответ цветом этой волны и назовёт его.
Кнопки с примерами ставят частоты FM-радио, Wi-Fi и микроволновки, длины волн лазеров, УФ-лампы и пульта от телевизора. Для звука примеры тоже есть: нота ля первой октавы, басовая частота, верхний предел слуха и частоты эхолота и ультразвукового дефектоскопа. Скорость звука в воде вчетверо больше, чем в воздухе, поэтому при той же частоте волна там вчетверо длиннее.
| Источник | Частота | Длина волны |
|---|---|---|
| FM-радио | 100 МГц | 3 м |
| Wi-Fi | 2,4 ГГц | 12,5 см |
| Микроволновка | 2,45 ГГц | 12,2 см |
| Зелёный лазер | 564 ТГц | 532 нм |
| Нота ля в воздухе | 440 Гц | 78 см |
От призмы Ньютона до Герца
Ньютон в 1660-х годах пропустил солнечный свет через призму и увидел, что белый свет — смесь цветов. В 1800 году Уильям Гершель поставил термометр за красным краем спектра и обнаружил невидимые тепловые лучи — инфракрасные. Через год Иоганн Риттер нашёл ультрафиолет за фиолетовым краем.
В 1865 году Джеймс Максвелл вывел из своих уравнений, что свет — электромагнитная волна и что должны существовать такие же волны другой длины. Генрих Герц в 1886–1888 годах получил их в лаборатории, а в 1895 году Александр Попов показал приём радиосигнала — в России 7 мая отмечают как День радио. В том же году Вильгельм Рентген открыл лучи, которые назвали его именем.
Так сложилась шкала, где радио, свет и рентген различаются только длиной волны. Единица частоты герц названа в честь Генриха Герца.
Задачи, антенны и звук
Для задачи по физике выпишите, что дано. Если известны частота и скорость, введите частоту: длина появится сразу. Если дан период, переведите его в частоту: f = 1 / T. Следите за приставками: 1 МГц — миллион герц, 1 нм — миллиардная доля метра. Калькулятор сам подберёт удобные единицы ответа.
Для антенны длину волны делят на 2 или на 4: полуволновой диполь для FM на 100 МГц — около 1,5 м, четвертьволновой штырь для 433 МГц — около 17 см. Для звука длина волны объясняет, почему басы обходят стены, а высокие частоты гаснут: волна 50 Гц длиннее комнаты, почти 7 м. Ультразвук в медицине, 2–15 МГц, в тканях тела имеет длину волны доли миллиметра — от 0,1 до 0,8 мм, поэтому УЗИ различает мелкие детали размером с миллиметр и меньше.
Частоты нот подскажет таблица частот нот, скорость звука при другой температуре — калькулятор скорости звука, джоули и электронвольты переведёт конвертер энергии.
| Формула | λ = v / f = v · T |
| Скорость света | 299 792 458 м/с |
| Видимый свет | 380–780 нм |
| Энергия фотона | E = h·c / λ |
| Звук в воздухе | 343 м/с при 20 °C |
Как пользоваться
- Свет, радио или звук.
- Частота или длина.
- λ, f, T, энергия.
- Место в спектре.
Частые вопросы
Как найти длину волны
Разделите скорость волны на частоту: λ = v / f. Для света и радио скорость равна 299 792 458 м/с. Радиостанция на 100 МГц излучает волну длиной 3 м, Wi-Fi на 2,4 ГГц — 12,5 см.
Как найти частоту по длине волны
Частота равна скорости, делённой на длину волны: f = v / λ. Зелёный свет с длиной волны 530 нм имеет частоту около 566 ТГц, то есть 566 триллионов колебаний в секунду.
Какая длина волны у видимого света
От 380 до 780 нм. Короче всего фиолетовый, 380–450 нм, длиннее всего красный, 625–780 нм. Глаз сильнее всего чувствителен к жёлто-зелёному около 555 нм.
В чём измеряется длина волны
В метрах и их долях: радиоволны — в метрах и километрах, микроволны — в сантиметрах и миллиметрах, свет — в нанометрах, рентген — в нанометрах и ангстремах. 1 нм = 10⁻⁹ м, 1 ангстрем = 0,1 нм.
Как связаны длина волны и энергия фотона
Обратно: E = h·c / λ. Чем короче волна, тем больше энергия. Для света удобно считать E в электронвольтах как 1240 / λ в нанометрах: красный фотон 650 нм несёт около 1,9 эВ, ультрафиолет 250 нм — около 5 эВ.
Спросите нейросети об инструменте
Похожие инструменты
Таблица нот C0-B8 с частотами, MIDI-номерами и длиной волны, переключаемый эталон ля, определение ноты по частоте в центах и девять гитарных строёв.
ОткрытьСкорость звукаСкорость звука в воздухе по температуре и в семнадцати средах от гелия до алмаза, число Маха для заданной скорости, задержка звука на расстоянии и расчёт расстояния до грозы по паузе после вспышки.
ОткрытьКонвертер энергииДжоули, калории, киловатт-часы, БТЕ и электронвольты с точными коэффициентами. Суточный рацион на 2000 ккал равен 2,32 киловатт-часа.
ОткрытьТаблица времён английскогоДвенадцать времён английского с формулами и маркерами: любой глагол во всех временах сразу, утверждение, отрицание и вопрос, подробности по каждому времени, тренажёр и печать таблицы.
ОткрытьТренажёр дробейПримеры с дробями для 5–6 класса с проверкой: сокращение, сравнение, сложение и вычитание с одинаковыми и разными знаменателями, умножение и деление, смешанные числа, десятичные дроби. Разбор ошибок по шагам и лист на печать.
ОткрытьЛента времениЛента времени по истории: века и тысячелетия до н. э. и н. э., готовые события для 5, 6 и 7–9 классов, свои даты, какой век по году и сколько лет прошло, печать на А4.
ОткрытьЕщё инструменты для математики
Проценты и пропорции, дроби, степени и корни, логарифмы, НОД и НОК, уравнения, средние и разброс, площади фигур — в разделе 68 инструментов.