Длина, скорость и частота электромагнитной волны.

Онлайн калькулятор перевода длины волны в частоту для широкого диапазона частот, включая радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафи- олетовое излучение, рентгеновские и гамма лучи.

Электромагнитные колебания - это взаимосвязанные колебания электрического и магнитного полей, проявляющиеся в периодическом изменении напряжённости (E) и индукции (B) поля в электроцепи или пространстве. Эти поля перпендикулярны друг другу в направлении движения волны (Рис.1) и, в зависимости от частоты, представляют собой: радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские либо гамма-лучи.

Длина, скорость и частота электромагнитной волны
Рис.1

Длина волны, обозначаемая буквой λ и измеряемая в метрах - это расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе. Другими словами, это расстояние, на котором фаза электромагнитной волны вдоль направления распространения меняется на 2π.

Время, за которое волна успевает преодолеть это расстояние (λ), т. е. интервал времени, за который периодический колебательный процесс повторяется, называется периодом колебаний, обозначается буквой (тау) или Т и измеряется в метрах.

Частота электромагнитных колебаний связана с периодом простейшим соотношением:
f (Гц) = 1 / T (сек).

Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме (v) равна скорости света и составляет величину: v = С = 299792458 м/сек.
В среде эта скорость уменьшается: v = С / n, где n > 1 - это показатель преломления среды.
Абсолютный показатель преломления любого газа (в том числе воздуха) при обычных условиях мало чем отличается от единицы, поэтому с достаточной точностью его можно не учитывать в условиях распространения электромагнитных волн в воздушном пространстве.

Соотношение, связывающее длину волны со скоростью распространения в общем случае, выглядит следующим образом:
λ (м) = v (м/сек) *Т (сек) = v (м/сек) / f (Гц).

И окончательно для воздушной среды:

λ (м) = 299792458 *Т (сек) = 299792458 / f (Гц).

Прежде чем перейти к калькуляторам, давайте рассмотрим шкалу частот и длин волн непрерывного диапазона электромагнитных волн, которая традиционно разбита на ряд поддиапазонов. Соседние диапазоны могут немного перекрываться.

   Диапазон   Полоса частот   Длина волны 
 Сверхдлинные радиоволны    3...30 кГц  100000...10000 м
 Длинные радиоволны    30...300 кГц  10000...1000 м
 Средние радиоволны    300...3000 кГц  1000...100 м
 Короткие радиоволны    3...30 МГц  100...10 м
 Метровый радиодиапазон    30...300 МГц  10...1 м
 Дециметровый радиодиапазон    300...3000 МГц  1...0,1 м
 Сантиметровый СВЧ диапазон    3...30 ГГц  10...1 см
 Микроволновый СВЧ диапазон    30...300 ГГц  1...0,1 см
 Инфракрасное излучение    0,3...405 ТГц  1000...0,74 мкм
 Красный цвет    405...480 ТГц  740...625 нм
 Оранжевый цвет    480...510 ТГц  625...590 нм
 Жёлтый цвет    510...530 ТГц  590...565 нм
 Зелёный цвет    530...600 ТГц  565...500 нм
 Голубой цвет    600...620 ТГц  500...485 нм
 Синий цвет    620...680 ТГц  485...440 нм
 Фиолетовый цвет    680...790 ТГц  440...380 нм
 Ультрафиолетовое излучение    480...30000 ТГц  400...10 нм
 Рентгеновское излучение    30000...3000000 ТГц  10...0,1 нм
 Гамма излучение   3000000...30000000 ТГц    0,1...0,01 нм


А теперь можно переходить к калькуляторам.

КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ДЛИНЫ ВОЛНЫ ПО ЧАСТОТЕ

   Частота электромагнитных колебаний f        
   Показатель преломления среды (по умолч. 1)        
  
   Длина волны         


КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ЧАСТОТЫ ПО ДЛИНЕ ВОЛНЫ

   Длина электромагнитной волны в вакууме λ            
  
   Длина волны         


В радиочастотной практике имеет распространение величина Kp, называемая коэффициентом укорочения. Однако здесь существует некоторая путаница. Одни источники интерпретируют эту величину, как отношение длины волны в среде к длине волны в вакууме, т. е. численно равной Kp = 1/n, где n - это, как мы помним, показатель преломления среды. Другие, наоборот - как отношение длины волны в вакууме к длине волны в среде, т. е. Kp = n.
Поэтому надо иметь в виду - если Kp > 1, то значение показателя преломления среды, которое следует подставлять в калькулятор n = Kp, а если Kp < 1, то n = 1/Kp.



 

Главная страница | Наши разработки | Полезные схемы | Это нужно знать | Вопросы-ответы | Весёлый перекур
© 2017 Vpayaem.ru   All Rights Reserved