Vizualizator valova / frekvencija

Što je kalkulator valova?

Valovi su poremećaji koji prenose energiju kroz medij (ili prostorom, u slučaju elektromagnetskih valova). Tri temeljna svojstva vala su frekvencija (f, u hercima), valna duljina (λ, u metrima) i brzina vala (v, u metrima po sekundi). Povezana su jednadžbom: v = f × λ. Ako znate bilo koja dva, možete izračunati treće.

Ovaj odnos vrijedi za sve vrste valova: zvučne, svjetlosne, vodene, radio valove i seizmičke valove. Brzina vala ovisi o mediju — zvuk putuje brzinom oko 343 m/s u zraku, ali 1480 m/s u vodi. Svjetlost putuje brzinom otprilike 300 000 000 m/s u vakuumu.

Svojstva vala

• Frekvencija: Koliko potpunih ciklusa prolazi nekim mjestom po sekundi. Mjeri se u hercima (Hz). Ljudski sluh: 20 Hz do 20 000 Hz.
• Valna duljina: Udaljenost između dviju uzastopnih identičnih točaka na valu (poput vrha do vrha). Kreće se od pikometara (gama zrake) do kilometara (radio valovi).
• Amplituda: Maksimalni otklon od položaja ravnoteže. Određuje energiju i intenzitet vala (glasnoću za zvuk, sjajnost za svjetlost).
• Period: Vrijeme za jedan potpuni ciklus. T = 1/f. Zvučni val od 440 Hz (koncertni ton A) ima period od otprilike 2,27 milisekunde.

Kako koristiti ovaj alat

Unesite bilo koja dva od frekvencije, valne duljine i brzine vala. Kalkulator rješava za treće i prikazuje i period. Za elektromagnetske valove, brzina je zadana kao brzina svjetlosti. Za zvučne valove, odaberite medij (zrak, voda, čelik) da koristite odgovarajuću brzinu.

Elektromagnetski spektar

Elektromagnetski valovi obuhvaćaju ogromni raspon frekvencija: radio valovi (ispod 300 GHz), mikrovalni valovi (300 MHz do 300 GHz), infracrveni (300 GHz do 400 THz), vidljiva svjetlost (400–790 THz), ultraljubičasti (790 THz do 30 PHz), rendgenski zraci (30 PHz do 30 EHz) i gama zraci (iznad 30 EHz). Svi putuju brzinom svjetlosti u vakuumu, ali imaju znatno različite valne duljine i svojstva.

Često postavljana pitanja

Zašto zvuk putuje brže u vodi nego u zraku?

Zvuk je mehanički val — putuje guranjem čestica jednih na druge. Molekule vode su puno bliže i čvršće vezane nego molekule zraka, pa se guranje prenosi brže. Općenito, zvuk putuje najbrže u krutinama (čelik: 5960 m/s), sporije u tekućinama (voda: 1480 m/s) i najsporije u plinovima (zrak: 343 m/s).

Što je Dopplerov efekt?

Dopplerov efekt je promjena opažene frekvencije kada se izvor i promatrač gibaju jedan prema drugome. Sirena hitne pomoći koja se približava zvuči višetonski (komprimirana valna duljina, viša frekvencija), a ona koja se udaljava zvuči niskije (razistegnuta valna duljina, niža frekvencija). Isti efekt vrijedi za svjetlost — predmeti koji se približavaju pojavljuju se plavo-pomaknuti, oni koji se udaljavaju crveno-pomaknuti.