Calcolo della lunghezza d’onda
Questo calcolo della lunghezza d’onda ricava la lunghezza d’onda dalla frequenza, o il contrario. Un segnale wi-fi da 2,4 GHz ha nel vuoto una lunghezza d’onda di 12,49 cm, la luce verde da 550 nm una frequenza di 545 THz e il la a 440 Hz misura circa 78 cm in aria.
Esempio: Valore 2,4 · Unità: GHz (frequenza) · Mezzo: Vuoto (luce, radio) → Risultato: Lunghezza d’onda: 12,491 cm (frequenza 2,4 GHz). Fonte: NIST – CODATA: speed of light c = 299 792 458 m/s, Planck constant h (exact SI values). Aggiornato al: .
Come si calcola
Calcolare la lunghezza d’onda: la formula
Lunghezza d’onda e frequenza sono legate dalla velocità di propagazione: λ = v ÷ f e f = v ÷ λ. Per la luce e le onde radio nel vuoto, v = c = 299.792.458 m/s. A 2,4 GHz risulta λ = 299.792.458 ÷ 2,4 × 10⁹ = 0,1249 m.
In aria, acqua e vetro
Nella materia la luce va più lentamente: v = c ÷ n con l’indice di rifrazione n. La frequenza resta uguale e la lunghezza d’onda si riduce del fattore n. La luce verde da 550 nm nel vuoto misura circa 413 nm in acqua (n = 1,333). Per il suono in aria a 20 °C il calcolo usa 343 m/s.
Energia del fotone e colore
- Energia del fotone: E = h × f, in elettronvolt circa 1239,84 ÷ λ (in nm). 550 nm corrispondono a 2,25 eV.
- Luce visibile: all’incirca da 380 a 750 nm, dal viola al rosso.
- Bande dello spettro: onde radio, microonde, infrarosso, luce visibile, ultravioletto, raggi X e raggi gamma; i limiti sono approssimazioni comuni.
Limiti
Gli indici di rifrazione valgono per la luce visibile e cambiano con lunghezza d’onda e temperatura; il vetro varia secondo il tipo. Per la radio in cavi o circuiti stampati conta il fattore di velocità del materiale, qui non incluso. I limiti dei colori sono approssimativi, perché la percezione del colore è graduale.
Domande frequenti
Come si calcola la lunghezza d’onda?
Con λ = v ÷ f, la velocità di propagazione divisa per la frequenza. Per radio e luce nel vuoto, v è la velocità della luce, 299.792.458 m/s.
Come si calcola la frequenza dalla lunghezza d’onda?
Con f = v ÷ λ. La luce verde da 550 nm ha f = 299.792.458 ÷ 550 × 10⁻⁹ = 545 THz nel vuoto.
Quanto è lunga l’onda a 2,4 GHz?
12,49 cm nel vuoto. In aria è circa lo 0,03 % più corta per l’indice di rifrazione.
Come si calcola la lunghezza d’onda di un suono?
Velocità del suono divisa per la frequenza. In aria a 20 °C sono 343 m/s, quindi a 440 Hz circa 0,78 m.
Che lunghezza d’onda ha la luce visibile?
All’incirca da 380 a 750 nanometri, dal viola all’estremità corta al rosso a quella lunga.
Fonti e riferimenti normativi
- NIST – CODATA: speed of light c = 299 792 458 m/s, Planck constant h (exact SI values)
- Wikipedia – Electromagnetic spectrum: bands and visible-light wavelengths
- Wikipedia – Refractive index: refractive index of air, water and glass
- Wikipedia – Speed of sound: 343 m/s in air at 20 °C
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