Kalkulator panjang gelombang

Apa itu kalkulator panjang gelombang?

Kalkulator panjang gelombang adalah alat daring gratis yang menghubungkan tiga besaran yang menggambarkan setiap gelombang berjalan: panjang gelombangnya, frekuensinya, dan kecepatan saat ia bergerak. Panjang gelombang adalah jarak di mana bentuk gelombang berulang — celah antara dua puncak bersebelahan atau dua lembah bersebelahan. Karena ketiga besaran ini terikat oleh satu hubungan, mengetahui dua di antaranya menetapkan yang ketiga. Kalkulator ini memungkinkan Anda menyelesaikan besaran yang Anda butuhkan, mengisi kecepatan cahaya secara otomatis ketika kolom kecepatan gelombang dibiarkan kosong, dan menangani semua konversi satuan untuk Anda.

Panjang gelombang, frekuensi, dan kecepatan gelombang

Setiap gelombang membawa gangguan berulang melalui ruang. Frekuensi menghitung berapa banyak siklus penuh yang melewati titik tetap setiap detik, diukur dalam hertz (Hz). Panjang gelombang adalah panjang spasial dari salah satu siklus tersebut. Kecepatan gelombang memberi tahu seberapa cepat pola itu bergerak maju. Ketiganya tidak independen: gelombang yang berosilasi cepat dan bergerak cepat harus memiliki riak pendek, sedangkan osilasi lambat pada kecepatan yang sama merentangkan riaknya. Untuk cahaya dan gelombang elektromagnetik lain dalam ruang hampa, kecepatan gelombang adalah kecepatan cahaya, $c = 299{,}792{,}458$ m/s, itulah sebabnya kalkulator ini menggunakannya sebagai bawaan.

Bagaimana kalkulator bekerja?

Pilih dari menu tarik-turun besaran mana yang ingin Anda temukan, lalu masukkan dua nilai lainnya dan pilih satuannya. Jika Anda bekerja dengan cahaya, Anda dapat membiarkan kolom kecepatan gelombang kosong dan kalkulator mengasumsikan kecepatan cahaya. Secara internal, setiap nilai yang dimasukkan dikonversi ke satuan dasar SI — meter, hertz, dan meter per detik — sebelum rumus diterapkan, sehingga Anda dapat dengan bebas mencampur nanometer, megahertz, dan kilometer per detik.

Rumus

Panjang gelombang ($\lambda$) sama dengan kecepatan gelombang ($v$) dibagi frekuensi ($f$):

$$\lambda = \frac{v}{f}$$

Di mana:

• $\lambda$ adalah panjang gelombang
• $v$ adalah kecepatan gelombang (kecepatan cahaya $c$ untuk gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa)
• $f$ adalah frekuensi

Mengatur ulang hubungan yang sama memungkinkan Anda menyelesaikan besaran lainnya:

$$f = \frac{v}{\lambda} \qquad v = \lambda \times f$$

Satuan SI panjang gelombang adalah meter (m), frekuensi adalah hertz (Hz), dan kecepatan gelombang adalah meter per detik (m/s).

Contoh

Contoh 1

Cahaya hijau memiliki frekuensi sekitar $5.45 \times 10^{14}$ Hz dan bergerak dengan kecepatan cahaya. Berapa panjang gelombangnya?

$$\lambda = \frac{v}{f} = \frac{299{,}792{,}458}{5.45 \times 10^{14}} \approx 5.50 \times 10^{-7} \, \text{m}$$

Itu sekitar 550 nanometer, di bagian hijau spektrum tampak.

Contoh 2

Sebuah gelombang bergerak pada 500 m/s dengan frekuensi 100 Hz. Berapa panjang gelombangnya?

$$\lambda = \frac{v}{f} = \frac{500}{100} = 5 \, \text{m}$$

Contoh 3

Gelombang radio memiliki panjang gelombang 3 m dan frekuensi 100 MHz. Berapa kecepatannya?

$$v = \lambda \times f = 3 \times (100 \times 10^{6}) = 3 \times 10^{8} \, \text{m/s}$$

Itu pada dasarnya kecepatan cahaya, seperti yang diharapkan untuk gelombang radio.

Catatan

Saat bekerja dengan panjang gelombang, ingat poin-poin berikut:

• Hubungan sederhana $\lambda = v / f$ mengasumsikan kecepatan gelombang konstan dalam medium yang dilewatinya.
• Untuk cahaya dalam ruang hampa, kecepatan gelombang adalah kecepatan cahaya; dalam kaca, air, atau bahan lain ia lebih lambat, yang memperpendek panjang gelombang sementara frekuensi tetap sama.
• Panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik pada kecepatan tetap, sehingga menggandakan frekuensi memotong panjang gelombang menjadi setengah.

Pertanyaan yang sering diajukan

Berapa kecepatan gelombang bawaan?

Jika Anda membiarkan kolom kecepatan gelombang kosong, kalkulator menggunakan kecepatan cahaya dalam ruang hampa, $299{,}792{,}458$ m/s. Ini adalah pilihan yang tepat untuk cahaya, gelombang radio, dan radiasi elektromagnetik lain yang bergerak melalui ruang. Untuk suara atau gelombang dalam medium lain, masukkan kecepatan yang sesuai sendiri.

Bagaimana panjang gelombang dan frekuensi berhubungan?

Keduanya berbanding terbalik ketika kecepatan gelombang tetap: frekuensi lebih tinggi berarti panjang gelombang lebih pendek, dan frekuensi lebih rendah berarti lebih panjang. Hasil kali keduanya selalu sama dengan kecepatan gelombang.

Apakah panjang gelombang berubah antar bahan?

Ya. Ketika gelombang berpindah dari satu medium ke medium lain, frekuensinya tetap sama, tetapi kecepatannya berubah, sehingga panjang gelombangnya juga berubah. Cahaya yang masuk ke kaca melambat dan panjang gelombangnya menyusut, meskipun tetap terlihat dengan warna yang sama.

Satuan apa yang didukung kalkulator?

Panjang gelombang dapat dimasukkan dalam mikrometer, milimeter, sentimeter, meter, kilometer, inci, atau kaki; frekuensi dalam hertz hingga terahertz serta milihertz; dan kecepatan gelombang dalam beberapa satuan metrik dan imperial. Kalkulator mengonversi di antara keduanya secara otomatis.

Bisakah saya menggunakan ini untuk gelombang suara?

Ya. Masukkan kecepatan suara untuk medium Anda — sekitar 343 m/s di udara pada suhu kamar — di kolom kecepatan gelombang, lalu berikan frekuensi atau panjang gelombang untuk menemukan yang lain.