Wellenlänge, Geschwindigkeit und Frequenz berechnen

Die Wellengleichung

Die Geschwindigkeit einer Welle ist das Produkt aus Frequenz und Wellenlänge: v = f × λ. Die Frequenz (f) ist die Zahl der Schwingungen pro Sekunde in Hertz. Die Wellenlänge (λ) ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wellenbergen. Der Zusammenhang gilt für Schall, Licht, Funkwellen und Wasserwellen.

Drei Berechnungswege

• Wellenlänge: λ = v / f
• Frequenz: f = v / λ
• Geschwindigkeit: v = f × λ
• Periodendauer: T = 1 / f, die Zeit für eine Schwingung

Bei fester Geschwindigkeit im Medium bedeutet eine höhere Frequenz eine kürzere Wellenlänge.

Beispiel: Schall

Schall breitet sich in Luft mit etwa 343 m/s aus. Der Kammerton a mit 440 Hz hat eine Wellenlänge von 343 / 440 = 0,78 m. Hörbare Töne von 20 Hz bis 20 kHz haben Wellenlängen von etwa 17 m bis hinunter zu 1,7 cm.

Beispiel: Funk

Ein Sender mit Frequenzmodulation bei 100 MHz hat eine Wellenlänge von 299 792 458 / 100 000 000 = 3,00 m.

Grenzen

Die Geschwindigkeit hängt vom Medium ab und muss eingegeben werden. Die Schallgeschwindigkeit ändert sich mit der Lufttemperatur, die Lichtgeschwindigkeit mit dem Brechungsindex. Beim Eintritt in ein anderes Medium bleibt die Frequenz gleich, die Wellenlänge passt sich der neuen Geschwindigkeit an.

Häufige Fragen

Wie berechnet man die Wellenlänge aus der Frequenz?

Die Wellengleichung ergibt bei einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von 340 m/s und einer Frequenz von 500 Hz eine Wellenlänge von 0,68 m. Die Geschwindigkeit ist ein Beispielwert für das Medium. Verwenden Sie den tatsächlichen Wert. Frequenzverschiebungen durch bewegte Quellen oder Beobachter sind nicht abgedeckt.

Mit diesen Werten berechnen