Exemple de problème de conversion de fréquence en longueur d'onde

Cet exemple de problème montre comment trouver la longueur d'onde de la lumière à partir de la fréquence.

Fréquence vs longueur d'onde

La longueur d'onde de la lumière (ou d'autres ondes) est la distance entre les crêtes, les vallées ou d'autres points fixes ultérieurs. La fréquence est le nombre d'ondes qui passent un point donné en une seconde. La fréquence et la longueur d'onde sont des termes associés utilisés pour décrire le rayonnement électromagnétique ou la lumière. Une équation simple est utilisée pour convertir entre eux:

fréquence x longueur d'onde = vitesse de la lumière

λ v = c, lorsque λ est la longueur d'onde, v est la fréquence et c est la vitesse de la lumière

donc

longueur d'onde = vitesse de la lumière / fréquence

fréquence = vitesse de la lumière / longueur d'onde

Plus la fréquence est élevée, plus la longueur d'onde est courte. L'unité habituelle pour la fréquence est Hertz ou Hz, qui est de 1 oscillation par seconde. La longueur d'onde est indiquée en unités de distance, qui vont souvent de nanomètres à mètres. Les conversions entre fréquence et longueur d'onde impliquent le plus souvent la longueur d'onde en mètres car c'est ainsi que la plupart des gens se souviennent de la vitesse de la lumière dans le vide.

Points clés à retenir: Conversion de fréquence en longueur d'onde

• La fréquence est le nombre d'ondes passant un point défini par seconde. La longueur d'onde est la distance entre les pics ou vallées successifs d'une onde.
• La fréquence multipliée par la longueur d'onde est égale à la vitesse de la lumière. Donc, si vous connaissez la fréquence ou la longueur d'onde, vous pouvez calculer l'autre valeur.

Problème de conversion de fréquence en longueur d'onde

L'Aurora Borealis est un affichage nocturne dans les latitudes nordiques provoqué par le rayonnement ionisant interagissant avec le champ magnétique de la Terre et la haute atmosphère. La couleur verte distinctive est causée par l'interaction du rayonnement avec l'oxygène et a une fréquence de 5,38 x 10¹⁴ Hz. Quelle est la longueur d'onde de cette lumière?
Solution:
La vitesse de la lumière, c, est égale au produit de la longueur d'onde, &lamda;, et la fréquence, ν.
Donc
λ = c / ν
λ = 3 x 10⁸ m / sec / (5,38 x 10¹⁴ Hz)
λ = 5,576 x 10^-sept m
1 nm = 10^-9 m
λ = 557,6 nm
Répondre:
La longueur d'onde de la lumière verte est de 5,576 x 10^-sept m ou 557,6 nm.