Frekvens, även kallad vågfrekvens, är en mätning av det totala antalet vibrationer eller svängningar som görs inom en viss tid. Det finns några olika sätt att beräkna frekvens utifrån den information du har tillgänglig för dig. Fortsätt läsa för att lära dig några av de vanligaste och användbaraste versionerna.
Steg
Metod 1 av 4: Frekvens från våglängd
Steg 1. Lär dig formeln
Formeln för frekvens, när den ges våglängd och vågens hastighet, skrivs som: f = V / λ
- I denna formel representerar f frekvens, V representerar vågens hastighet och λ representerar våglängden för vågen.
- Exempel: En viss ljudvåg som färdas i luften har en våglängd på 322 nm när ljudets hastighet är 320 m/s. Vad är frekvensen för denna ljudvåg?
Steg 2. Konvertera våglängden till meter, om det behövs
Om våglängden anges i nanometer måste du omvandla detta värde till meter genom att dividera det med antalet nanometer i en enda meter.
- Observera att när man arbetar med extremt små eller extremt stora siffror är det i allmänhet lättare att skriva värdena i vetenskaplig notation. Värdena kommer att visas in och ut ur deras vetenskapliga noteringsformulär för detta exempel, men när du skriver ditt svar för läxor, annat skolarbete eller andra formella forum, bör du hålla dig till vetenskaplig notation.
-
Exempel: λ = 322 nm
322 nm x (1 m / 10^9 nm) = 3,22 x 10^-7 m = 0,000000322 m
Steg 3. Dela hastigheten med våglängden
Dividera vågens hastighet, V, med våglängden som omvandlas till meter, λ, för att hitta frekvensen, f.
Exempel: f = V / λ = 320 / 0,000000322 = 993788819,88 = 9,94 x 10^8
Steg 4. Skriv ditt svar
När du har slutfört föregående steg har du slutfört din beräkning för vågens frekvens. Skriv ditt svar i Hertz, Hz, som är enheten för frekvens.
Exempel: Frekvensen för denna våg är 9,94 x 10^8 Hz
Metod 2 av 4: Frekvens av elektromagnetiska vågor i vakuum
Steg 1. Lär dig formeln
Formeln för frekvensen av en våg i ett vakuum är nästan identisk med den för en våg som inte är i ett vakuum. Eftersom det inte finns några yttre påverkan på vågens hastighet, skulle du dock använda den matematiska konstanten för ljusets hastighet, som elektromagnetiska vågor skulle färdas vid under dessa förhållanden. Som sådan är formeln skriven som: f = C / λ
- I denna formel representerar f frekvens, C representerar ljusets hastighet eller hastighet och λ representerar våglängden för vågen.
- Exempel: En viss våg av elektromagnetisk strålning har en våglängd på 573 nm när den passerar genom ett vakuum. Vad är frekvensen för denna elektromagnetiska våg?
Steg 2. Konvertera våglängden till meter, om det behövs
När problemet ger dig våglängden i meter behövs ingen ytterligare åtgärd. Om våglängden emellertid anges i mikrometer måste du omvandla detta värde till meter genom att dividera det med antalet mikrometer i en enda meter.
- Observera att när du arbetar med extremt små eller extremt stora siffror är det i allmänhet lättare att skriva värdena i vetenskaplig notation. Värdena kommer att visas in och ut ur deras vetenskapliga noteringsformulär för detta exempel, men när du skriver ditt svar för läxor, annat skolarbete eller andra formella forum, bör du hålla dig till vetenskaplig notation.
-
Exempel: λ = 573 nm
573 nm x (1 m / 10^9 nm) = 5,73 x 10^-7 m = 0,000000573
Steg 3. Dela ljusets hastighet med våglängden
Ljusets hastighet är konstant, så även om problemet inte ger dig ett värde förblir värdet 3,00 x 10^8 m/s. Dela detta värde med våglängden som omvandlas till meter.
Exempel: f = C / λ = 3,00 x 10^8 / 5,73 x 10^-7 = 5,24 x 10^14
Steg 4. Skriv ditt svar
Med detta borde du ha beräknat värdet på vågens frekvens. Skriv ditt svar i Hertz, Hz, enheten för frekvens.
Exempel: Frekvensen för denna våg är 5,24 x 10^14 Hz
Metod 3 av 4: Frekvens från tid eller period
Steg 1. Lär dig formeln
Frekvens och den tid det tar att slutföra en enkelvågssvängning är omvänt proportionella. Som sådan skrivs formeln för att beräkna frekvensen när den tar den tid det tar att slutföra en vågcykel som: f = 1 / T
- I denna formel representerar f frekvens och T representerar den tidsperiod eller tid som krävs för att slutföra en enda vågoscillation.
- Exempel A: Tiden för en viss våg att slutföra en enda svängning är 0,32 sekunder. Vad är frekvensen för denna våg?
- Exempel B: På 0,57 sekunder kan en viss våg slutföra 15 svängningar. Vad är frekvensen för denna våg?
Steg 2. Dela antalet oscillationer med tidsperioden
Vanligtvis kommer du att få veta hur lång tid det tar att slutföra en enda svängning, i så fall skulle du bara dela antalet
Steg 1. efter tidsperioden, T. Om du får en tidsperiod för många oscillationer måste du dock dividera antalet oscillationer med den totala tidsperiod som krävs för att slutföra dem.
- Exempel A: f = 1 / T = 1 / 0,32 = 3,125
- Exempel B: f = 1 / T = 15 / 0,57 = 26,316
Steg 3. Skriv ditt svar
Denna beräkning ska berätta vågens frekvens. Skriv ditt svar i Hertz, Hz, enheten för frekvens.
- Exempel A: Frekvensen för denna våg är 3,125 Hz.
- Exempel B: Frekvensen för denna våg är 26.316 Hz.
Metod 4 av 4: Frekvens från vinkelfrekvens
Steg 1. Lär dig formeln
När man berättar vinkelfrekvensen för en våg men inte standardfrekvensen för samma våg, skrivs formeln för att beräkna standardfrekvensen som: f = ω / (2π)
- I denna formel representerar f frekvensen för vågen och ω representerar vinkelfrekvensen. Som med alla matematiska problem står π för pi, en matematisk konstant.
- Exempel: En viss våg roterar med en vinkelfrekvens på 7,17 radianer per sekund. Vad är frekvensen för den vågen?
Steg 2. Multiplicera pi med två
För att hitta nämnaren för ekvationen måste du fördubbla värdet av pi, 3,14.
Exempel: 2 * π = 2 * 3,14 = 6,28
Steg 3. Dela vinkelfrekvensen med dubbla pi
Dela vågfrekvensen för vågen, given i radianer per sekund, med 6,28, det dubbla värdet av pi.
Exempel: f = ω / (2π) = 7,17 / (2 * 3,14) = 7,17 / 6,28 = 1,14
Steg 4. Skriv ditt svar
Den sista beräkningsbiten bör indikera vad frekvensen för vågen är. Skriv ditt svar i Hertz, Hz, enheten för frekvens.