Как найти частоту через длину волны

Чтобы понять, как найти частоту через длину волны, скорость волны делят на длину волны: $f=\frac{v}{\lambda}$, где $v$ — скорость распространения, а $\lambda$ — длина волны в метрах. Для электромагнитных волн, включая свет, скорость берут равной скорости света $c=3\times10^8\ \text{м/с}$. Для звуковых волн в воздухе используют скорость звука, примерно $340\ \text{м/с}$, а результат получают уже в герцах. При переходе света из одной среды в другую частота волны не меняется, а меняются скорость и длина волны, поэтому именно частоту используют как постоянную характеристику излучения.

$f = \frac{v}{\lambda}$

Разбор по случаям

Примеры

Свет с длиной волны 500 нм. Длина волны света $\lambda=500\ \text{нм}=5\times10^{-7}\ \text{м}$, скорость $c=3\times10^8\ \text{м/с}$.

Частота $f=\frac{3\times10^8}{5\times10^{-7}}=6\times10^{14}\ \text{Гц}$, это соответствует зелёному участку видимого спектра света, который человеческий глаз воспринимает без специальных приборов.

Звук в воздухе. Длина звуковой волны $\lambda=0{,}68\ \text{м}$, скорость звука в воздухе $v=340\ \text{м/с}$.

Частота $f=\frac{340}{0{,}68}=500\ \text{Гц}$, такой звук слышен человеком как тон средней высоты, близкий по частоте к ноте до первой октавы.

Частые ошибки

• Путают скорость света и скорость звука и используют не то табличное значение для среды, в которой распространяется частота волны.
• Забывают перевести длину волны из нанометров или сантиметров в метры перед делением на скорость волны.
• Делят длину волны на скорость вместо скорости на длину волны и получают период колебаний вместо частоты.

Коротко

Итог: как найти частоту через длину волны — разделить скорость волны на её длину, подставив правильное значение скорости для конкретной среды. Для света берут скорость света, а для звука — скорость звука в воздухе.