Frequenz in Wellenlänge konvertieren Beispiel Problem

In diesem Beispiel wird veranschaulicht, wie die Wellenlänge des Lichts anhand der Frequenz ermittelt wird.

Frequenz vs Wellenlänge

Die Wellenlänge des Lichts (oder anderer Wellen) ist der Abstand zwischen nachfolgenden Gipfeln, Tälern oder anderen festen Punkten. Die Frequenz ist die Anzahl der Wellen, die einen bestimmten Punkt in einer Sekunde passieren. Frequenz und Wellenlänge sind verwandte Begriffe, die zur Beschreibung von elektromagnetischer Strahlung oder Licht verwendet werden. Eine einfache Gleichung wird verwendet, um zwischen ihnen zu konvertieren:

Frequenz x Wellenlänge = Lichtgeschwindigkeit

λv = c, wenn λ die Wellenlänge ist, v die Frequenz ist und c die Lichtgeschwindigkeit ist

so

Wellenlänge = Lichtgeschwindigkeit / Frequenz

Frequenz = Lichtgeschwindigkeit / Wellenlänge

Je höher die Frequenz, desto kürzer die Wellenlänge. Die übliche Einheit für die Frequenz ist Hertz oder Hz, was 1 Schwingung pro Sekunde entspricht. Die Wellenlänge wird in Entfernungseinheiten angegeben, die häufig im Bereich von Nanometern bis Metern liegen. Umrechnungen zwischen Frequenz und Wellenlänge beziehen sich meist auf die Wellenlänge in Metern, da sich die meisten Menschen an die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum erinnern.

Wichtige Hinweise: Frequenz-Wellenlängen-Umwandlung

• Die Frequenz gibt an, wie viele Wellen einen definierten Punkt pro Sekunde passieren. Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Gipfeln oder Tälern einer Welle.
• Die Frequenz multipliziert mit der Wellenlänge entspricht der Lichtgeschwindigkeit. Wenn Sie also entweder die Frequenz oder die Wellenlänge kennen, können Sie den anderen Wert berechnen.

Frequenz-Wellenlängen-Konvertierungsproblem

Die Aurora Borealis ist eine Nachtanzeige in den nördlichen Breiten, die durch ionisierende Strahlung verursacht wird, die mit dem Erdmagnetfeld und der oberen Atmosphäre interagiert. Die charakteristische grüne Farbe wird durch die Wechselwirkung der Strahlung mit Sauerstoff verursacht und hat eine Frequenz von 5,38 x 10¹⁴ Hz. Was ist die Wellenlänge dieses Lichts?
Lösung:
Die Lichtgeschwindigkeit c ist gleich dem Produkt der Wellenlänge, &lamda;, und die Frequenz ν.
Deshalb
λ = c / ν
λ = 3 · 10⁸ m / s / (5,38 x 10¹⁴ Hz)
λ = 5,576 · 10^-7 m
1 nm = 10^-9 m
λ = 557,6 nm
Antworten:
Die Wellenlänge des grünen Lichts beträgt 5,576 x 10^-7 m oder 557,6 nm.