* Lunghezza d'onda (λ) =Velocità della luce (c) / Frequenza (f)
* Frequenza (f) =Velocità della luce (c) / Lunghezza d'onda (λ)
* Energia (E) =costante di Planck (h) × Frequenza (f)
Dove:
* Lunghezza d'onda (λ) è la distanza tra due massimi o minimi consecutivi di un'onda.
* Frequenza (f) è il numero di onde che passano in un dato punto in un secondo.
* Energia (E) è la quantità di energia trasportata da un'onda.
* Velocità della luce (c) è la velocità con cui viaggia la luce nel vuoto, pari a circa 299.792.458 metri al secondo.
* Costante di Planck (h) è una costante fondamentale della natura, circa 6,626 × 10 −34 joule al secondo.
Queste equazioni mostrano che la lunghezza d'onda e la frequenza sono inversamente correlate , il che significa che all'aumentare della lunghezza d'onda, la frequenza diminuisce e viceversa. Mostrano anche che l'energia è direttamente proporzionale alla frequenza , il che significa che all'aumentare della frequenza aumenta l'energia e viceversa.
Queste relazioni sono importanti perché ci permettono di comprendere come i diversi tipi di onde si comportano e interagiscono con la materia. Ad esempio, possiamo utilizzare queste equazioni per calcolare la lunghezza d'onda di una particolare frequenza della luce o per determinare l'energia trasportata da un'onda di una determinata lunghezza d'onda.
Ecco alcuni esempi di come la lunghezza d'onda, la frequenza e l'energia sono correlate in diversi tipi di onde:
* Onde radio: Le onde radio hanno lunghezze d'onda lunghe e frequenze basse. Sono utilizzati per una varietà di scopi, come la trasmissione di segnali radiofonici e televisivi e per la comunicazione tra aerei e navi.
* Microonde: Le microonde hanno lunghezze d’onda più corte e frequenze più elevate rispetto alle onde radio. Vengono utilizzati per vari scopi, come cucinare il cibo, riscaldare l'acqua e per la comunicazione tra dispositivi come telefoni cordless e router Wi-Fi.
* Radiazione infrarossa: La radiazione infrarossa ha lunghezze d'onda ancora più corte e frequenze più elevate rispetto alle microonde. Viene utilizzato per una varietà di scopi, come il riscaldamento di edifici, la termografia e per la comunicazione tra dispositivi come telecomandi e occhiali per la visione notturna.
* Luce visibile: La luce visibile ha le lunghezze d’onda più corte e le frequenze più alte di tutti i tipi di onde discussi finora. È la luce che possiamo vedere con i nostri occhi e viene utilizzata per una varietà di scopi, come l'illuminazione, la fotografia e per la comunicazione tra dispositivi come semafori e monitor di computer.
* Radiazione ultravioletta: La radiazione ultravioletta ha lunghezze d'onda ancora più corte e frequenze più elevate rispetto alla luce visibile. Viene utilizzato per una varietà di scopi, come lettini abbronzanti, lampade germicide e per la comunicazione tra dispositivi come luci nere e lampadine fluorescenti.
* Radiografie: I raggi X hanno lunghezze d’onda ancora più corte e frequenze più elevate rispetto alla radiazione ultravioletta. Vengono utilizzati per una varietà di scopi, come l'imaging medico, lo screening di sicurezza e la comunicazione tra dispositivi come macchine a raggi X e telescopi.
* Raggi gamma: I raggi gamma hanno le lunghezze d'onda più corte e le frequenze più alte di tutti i tipi di onde discussi qui. Sono utilizzati per una varietà di scopi, come il trattamento del cancro, la sterilizzazione degli alimenti e per la comunicazione tra dispositivi come telescopi a raggi gamma e acceleratori di particelle.
Lunghezza d'onda, frequenza ed energia sono tutte proprietà fondamentali di un'onda e queste equazioni mostrano come sono correlate tra loro.
