Công thức tính tần số của sóng điện từ

Bài viết này sẽ tổng hợp tất cả những cách biến và hữu dụng nhất để tính được tần số sóng. Từ công thức tính tần số dựa vào bước sóng trong phần sóng, sóng điện từ cho tới tần số góc của chuyện động tròn.

Bạn đang xem: Tất Tần Tật Công Thức Tính Tần Số Bạn Cần Phải Biết

Tần số hoặc tần số sóng, là phép đo số lượng dao động ghi nhận được trong một thời kì xác định. Tùy thuộc vào những thông tin để bài cho mà bạn sở hữu thể tính được tần số theo cách này hay cách khác. 

Vậy thì còn ngại gì nữa mà ko lấy giấy bút ra, thực hiện và nắm bắt ngay tất tần tật những công thức mà bạn sở hữu thể sử dụng mọi lúc mọi nơi như thế này. Khởi đầu nào!

I. Công thức tần số: Dựa vào bước sóng.

1. Công thức: Lúc biết trước bước sóng và véc tơ vận tốc tức thời dao động, tần số sở hữu thể được tính như sau: f = V / λ

– Trong công thức này,  là véc tơ vận tốc tức thời sóng,   là tần số và  là bước sóng.

– Ví dụ : Một âm thanh lan truyền trong ko khí sở hữu bước sóng là 322nm, véc tơ vận tốc tức thời của nó là 320m/s. Hỏi tần số là bao nhiêu?

2. Đổi bước sóng sang đơn vị m nếu cần thiết. Nếu bước sóng được cho ở dạng nano-mét, bạn cần sang đơn vị chuẩn là mét bằng cách lấy trị giá đó chia cho số nanomet trong một mét.

Chú ý, lúc trị giá bạn đang xử lý rất bé hoặc rất to, bạn cần phải chuyển trị giá đó về dạng số liệu khoa học chuẩn để tiện dụng hơn. Trong bài viết này, một vài trị giá sở hữu thể ko được ghi dưới dạng chuẩn, nên lúc bạn làm bài tập hoặc bài rà soát hoặc tham gia vào diễn đàn khoa học, bạn cần đổi lại.

Ví dụ: λ = 322 nm

322 nm x (Một m / 109 nm) = 3,22 x 10-7 m = 0,000000322 m (Đơn vị chuẩn)

3. Véc tơ vận tốc tức thời sóng chia cho bước sóng. Để tính tần số, , ta lấy véc tơ vận tốc tức thời lan truyền của sóng, , chia cho bước sóng ở đơn vị mét, .

Ví dụ: f = V / λ = 320 / 0,000000322 = 993788819,88 = 9,94 x 108 Hz (Đơn vị tần số)

II. Công thức tần số: Tần số sóng điện từ trong chân ko

1. Công thức. Công thức tần số sóng trong chân ko cũng sẽ giống với công thức tính trong môi trường ngoài chân ko. Tuy nhiên, trong môi trường chân ko thì véc tơ vận tốc tức thời sóng sẽ ko bị tác động bởi những yếu tố khác, vì thế véc tơ vận tốc tức thời sóng điện từ trong trường hợp này sẽ bằng với véc tơ vận tốc tức thời ánh sáng. Do đó, công thức tính là: f = C / λ

Ta sở hữu,  là véc tơ vận tốc tức thời ánh sáng, là tần số và  là bước sóng.

Ví dụ: một sóng điện từ sở hữu bước sóng là 569 nm truyền trong môi trường chân ko. Hỏi tần số   của sóng điện từ này là bao nhiêu?

2. Quy đổi bước sóng về đơn vị chuẩn m nếu cần.. Tuy nhiên, nếu bước sóng được đưa dưới đơn vị khác, ví dụ như micromet chửa chuẩn, bạn cần chuyển đổi về đơn vị mét bằng cách lấy trị giá đó chia cho số micromet trong một mét.

Chú ý, lúc trị giá bạn đang xử lý rất bé hoặc rất to, bạn cần phải chuyển trị giá đó về dạng số liệu khoa học chuẩn để tiện dụng hơn. Trong bài viết này, một vài trị giá sở hữu thể ko được ghi dưới dạng chuẩn, nhưng lúc bạn làm bài tập hoặc bài rà soát hoặc tham gia vào diễn đàn khoa học, bạn cần đổi lại.

Ví dụ: λ = 573 nm

573 nm x (Một m / 109 nm) = 5,73 x 10-7 m = 0,000000573m

3. Lấy tốc độ ánh sáng chia cho bước sóng.[1] Véc tơ vận tốc tức thời ánh sáng là một hằng số, nên trong trường hợp đề bài sở hữu cho sẵn trị giá này hay ko thì ta vẫn sẽ sử dụng 3.00 x 108 m/s là véc tơ vận tốc tức thời ánh sáng. Lấy trị giá này chia cho bước sóng theo đơn vị m.

Ví dụ: f = C / λ = 3,00 x 108 / 5,73 x 10-7 = 5,24 x 1014 Hz (Đơn vị tần số)

III. Công thức tính tần số: Dựa trên thời kì hoặc chu kỳ

1. Công thức. Tần số và thời kì là hai đại lượng cần để hoàn thành một dao động sóng và chúng tỉ lệ nghịch với nhau . Vậy công thức tần số lúc biết thời kì hoàn thành dao động là: f = 1 / T[2]

Trong đó,  là tần số và  là chu kỳ thời kì hay lượng thời kì cần để chúng hoàn thành một dao động.

Ví dụ: Một sóng hoàn thành dao động trong 0,32 giây. Hỏi tần số của sống là bao nhiêu?

2. Lấy số dao động chia cho tổng thời kì. Thường thì đề bài sẽ cho ta thời kì cần thiết để hoàn thành một dao động, trong trường hợp này, ta lấy nghịch đảo của chu kỳ thời kì (lấy Một chia cho T). Nếu chu kỳ thời kì sở hữu sẵn là chu kỳ của nhiều dao động, bạn cần lấy số dao động chia cho tổng chu kỳ thời kì để sở hữu thể hoàn thành tất cả những dao động đó.

Ví dụ A: f = 1 / T = 1 / 0,32 = 3,1252

3. Ghi đáp án. Bằng cách thực hiện phép tính như trên thì ta sẽ sở hữu được tần số của sóng. Bạn cần ghi kèm theo đơn vị tần số là .

Ví dụ A: Tần số của sóng là 3,125 Hz.

IVCông thức tính tần số: Dựa trên tần số góc

1. Lúc đã biết tần số góc của một sóng, để tính tần số chuẩn của sóng đó, ta ứng dụng công thức sau : f = ω / (2π)[3]

Trong đó,   là tần số góc và là tần số chuẩn. Cũng như những bài toán khác thì  là hằng số pi.

Ví dụ: một sóng chuyển động tròn sở hữu tần số góc là 7,16 radian trên giây. Hỏi tần số của sóng là bao nhiêu ?

2. Nhân đôi trị giá pi để ta xác định được mẫu số theo công thức trên, ta nhân trị giá pi, tức 3,14, với 2.

Ví dụ: 2 * π = 2 * 3,1415 = 6,283

3. Lấy tần số góc chia cho Hai π. Lấy tần số góc của sóng, được cho dưới đơn vị là radian trên giây, chia cho 6,283 (Hai π) trị giá thu được lúc nhân đôi trị giá của hằng số π .

Ví dụ: f = ω / (2π) = 7,17 / (2 * 3,1415) = 7,17 / 6,283 = 1,14 Hz

Vừa rồi chúng ta đã cùng đi qua những công thức tính tần số phổ biến nhất mà chúng ta sở hữu thể bất thần gặp phải lúc còn ngồi trên ghế nhà trường. Những bạn hãy tập luyện thật nhiều để làm thật thành thục lúc sử dụng. 

Cùng với đó đối với từng công thức sẽ gắn với một tri thức nhất định của chương trình học, hay học hiểu những phần đó để ko ứng dụng nhầm lẫn giữa những công thức tính tần số lúc làm bài tập và thi cử nhé. 

Chúc những bạn thành công với những công thức này và hứa hẹn những bạn vào những bài viết công thức sắp tới nhé! 

Bạn đang đọc bài viết từ chuyên mục Vật lý tại website //edu.dinhthienbao.com.

IV.1. DAOĐỘNG VÀ SÓNGĐIỆN TỪ

I. Dao động điện từ

1. Sự biến thiên

a) Điện tích.

Đang xem: Công thức tính bước sóng điện từ

Điện tích giữa hai bản tụ Cbiến thiên điều hoà theo phương trình:q = Q0cos(ωt + φ).

b) Suất điện động cảm ứng trong cuộn dây L thuần cảm

c) Cường độ dòng điện

Cườngđộ dòng điện chạy trong cuộn dây L biến thiên điều hoà:

i = q’ = – ωQosin(ωt + φ) = ωQosin(ωt + φ+ π) = Iosin (ωt +φ+π)

Trong đó Io= ωQolà cường độ dòng điện cực đại.

Kết luận:

+ q, i, u biến thiên điêu hòa cùng tần số và có pha:

u cùng pha với q i sớm pha hơn q p/2

2. Năng lượng trong mạch dao động

a. Biểu thức

b. Kết luận

– Năng lượng của mạch dao động gồm năng lượng điện trường tập trung ởtụ điện, năng lượng từ trường tập trung ởcuộn cảm.

– Năng lượng điện trường và nănglượng từ trường biến thiên tuần hoàn cùng tầnsốω” = 2ω

– Tại mọi thời điểm, tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường là không đổi. Năng lượng của mạch dao động được bảo toàn.

3. Các loại daođộng

a. Dao động tự do

+ Điệu kiện mạch dao động từ do là điện trở bằng không

b. Dao động tắt dần

+ Nguyên nhân của dao động tắt dần do tác dụng của điện trở làm tiêu hao năng lượng dưới dạng điện năng

+ Dao động tắt nhanh hay chậm phụ thuộc vào điện trở (Điện trở càng lớn nó tắt càng nhanh)

+ Công thức của dao động tắt dần:

¨Năng lượng mất mát cho tới khi tắt hẳn: Wmất = Q = I2.Rt

c. Dao động duy trì:

+ Cách duy trì dao động: Dùng một mạch để điều kiển

+ Đặc điểm: dao động với tần số tự do

+ Để duy trì được dao động điện từ ta cần cung cấp cho nó phần năng lượng đúng bằng phần nó đã tiêu hao trong quá trình dao động . Theo định luật Jun – Lenxo ta có mạch cung cấp cần công suất là :

P=I2.R=U02.C.R2L

d. Dao động cưỡng bức:

+ Cách làm:Đặt vào hai đầu của mạch một hiệu điện thế biến thiên điều hòa

+ Đặc điểm: Dao động với tần số bằng tần số của hiệu điện thế ngoài, biên độ phụ thuộc vào 3 yếu tố

+ Điều kiện cộng hưởng:Ω=ω

4. Sự tương tự giữa daođộng cơ và daođộngđiện từ;

II. Điện từ trường – sóng điện từ

1. Điện từ trường

a. Giả thuyết của Macxoen

– Khi từ trường biến thiên theo thời gian, nó sinh ra điện trường xoáy có đường sức điện bao quanh đường cảm ứng từ (điện trường tĩnh có đường sức hở).

– Khi điện trường biến thiên theo thời gian nó sinh ra từ trường có đường cảm ứng từ bao quanh đường sức điện.

⇒Không thể có điện trường hoặc từtrường tồn tại riêng biệt, độc lập nhau. Điệntrường và từ trường là hai mặt thểhiện khác nhau của một trường duy nhất là trườngđiện từ.

b. Dòng điện dịch: Khi tụ điện tích điện hoặc phóng điện, giữa hai bản cực có điện trường biến thiên sinh ra từ trường xoáy như dòng điện chạy trong dây dẫn đi qua tụ điện.

– Vậy dòng điện dịch là khái niệm chỉsự biến thiên của điện trường giữa các bản tụ điện (nơi không có dây dẫn) tương đương với dòng chạy trong dây dẫn và cũng sinh ra từ trường biến thiên.

– Dòng điện dẫn và dòng điện dịch tạo thành dòng điện khép kín trong mạch.

2. Sóng điện từ

a) Định nghĩa: là quá trình lan truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian.

b) Tính chất:

– Sóng điện từ và sóng cơ có bản chất khác nhau.nhưng đều là quá trình nhưng đều là quá trình truyền năng lượng

– Môi trường sóng điện từ truyền trong được cả trong môi trường vật chất kể cảlà môi trường chân không

– Bước sóng của sóng điện từ mà mạch phát ra hay thu được:

Và vận tốc truyền sóng phụ thuộc trong môi trường (Trong chân không truyền với vận tốc ánh sáng)

– Sóng điện từ là sóng ngang, trong quá trình truyền sóng B và E luôn có phương vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng nhưng biến thiên cùng pha

– Sóng điện từ có thể: + Sóng điện từ tuân theo định luật phản xạ, định luật khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ, …

của tần số.

c) Sóng vô tuyến: là sóng điện từ có tần sốhàng nghìn Hz trởlên.

– Tầng điện ly: cách mặt đất khoảng80km, chứa nhiều hạt tích điện.

3. Phát và thu sóng điện từ

a. Mạch dao động kín và hở

– Mạch L – Clà mạch dao động kín: không phát sóng điện từ.

– Nếu bản cực tụ điện bị lệch: có sóng điện từ thoát ra.

Xem thêm: Tính Chất Hoá Học, Công Thức Cấu Tạo Của Chất Béo Và Bài Tập

– Thực tế dùng anten: ởgiữa là cuộn dây, ởtrên hở, đầu dưới nối đất.

b. Phát và thu sóng điện từ

– Phát sóng: kết hợp máy phát dao động điều hòa và anten. Mạch hoạt động gâyra điện từ trường biến thiên, anten phát sóng điện từ cùng tần số f.

READ:  Công Thức Tính Mét Vuông (M2) Trong Xây Dựng, Tinh M2 Sàn Nhà

– Thu sóng: kết hợp anten với mạch dao động có tụ điện điện dung thay đổi.Điều chỉnh Cđể mạch cộng hưởng tần số f cần có, gọi là chọn sóng.

4. Sơ đồ truyền thông bằng sóng vô tuyến.

– Dùng micrô đế biến dao động âm thành dao độngđiện: sóng âm tần.

Đồ thị E(t) của sóng âm tần

– Dùng sóng vô tuyến điện từ cao tần cóbước sóng từ vàim đến vài trăm m đế tải các thông tin gọi là sóng mang.

Đồ thị E(t) củasóng mang chưa bị biến điệu

– Phải biến điện sóng điện từ. Dùng mạch biến điệu đế “trộn” sóng âm tần với sóng mang.

Đồ thị E(t) của sóng mang đã được biến điệu về biên độ

– Ởnơi thu, dùng mạch tách sóng để tách sóng âm tần ra khỏi sóng cao tần đế đưa ra loa.

– Khi tín hiệu thu được có cường độ nhỏ, ta phải khuếch đại chúng bằng các mạch khuếch đại.

d. Các bộ phận chính trong mạch phát – thu sóng vô tuyến.

– Sơđồ khối của mạch phát sóng vô tuyến gồm 5 bộ phận cơ bản: micrô; bộ phát sóng cao tần; mạch biến điệu; mạch khuếch đại và anten.

(1) : Tạo ra dao động điện từ âm tần.

(2) : Phát sóng điện từ có tần số cao (cỡ MHz).

(3) : Trộn dao động điện từ cao tần với dao động điện từ âm tần.

(4) : Khuếch đại dao động điện từ cao tần đà được biến điệu.

(5) : Tạo ra điện từ trường cao tần lan truyền trong không gian.

Xem thêm: Công Thức Làm Bắp Rang Bơ Tại Nhà Chỉ Với 2 Bước Cực Đơn Giản

Sơ đồ khối của một máy thu vô tuyến cũng gồm 5 bộ phận cơ bản: anten; mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần; mạch tách sóng; mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần và loa.

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Công thức