Le son et la lumière sont deux exemples de transmission d'énergie par des pulsations périodiques, ou des vagues. La fréquence des pulsations, qui est le nombre d'ondes qui se produisent par unité de temps - généralement par seconde - détermine les caractéristiques de l'énergie transmise. Par exemple, les ondes sonores à haute fréquence sont aiguës, et les ondes lumineuses à haute fréquence sont énergiques dans la partie ultraviolette du spectre. Il est peu pratique de compter le nombre d'ondes sonores ou lumineuses passant par un point toutes les secondes, mais vous pouvez calculer la fréquence si vous connaissez deux autres paramètres: la longueur des ondes et leur vitesse de transmission.

Déterminer la longueur d'onde l'énergie transmise. Pour la lumière visible, la couleur de la lumière détermine la longueur d'onde. Si vous mesurez simplement les ondes qui se déplacent à la surface d'un plan d'eau, vous déterminez la longueur d'onde en mesurant la distance entre les crêtes adjacentes ou les creux adjacents.

Mesurez ou recherchez la vitesse de la vague. Si vous observez une vague d'eau, vous pouvez simplement calculer la durée d'une dépression pour passer d'un point prédéterminé à un autre. Cependant, la lumière et le son se déplacent trop rapidement pour être mesurés. Vous devez donc vérifier leurs vitesses, en prenant soin de prendre en compte le milieu dans lequel ils voyagent, généralement de l'air.

Convertir les valeurs en distance et la vitesse aux unités compatibles. Par exemple, si vous mesurez la longueur d'onde d'une onde en pouces et sa vitesse en pieds par seconde, convertissez la longueur d'onde en pieds ou la vitesse en pouces par seconde.

Divisez la longueur d'onde par la vélocité pour calculer la fréquence, exprimée par le nombre de cycles par seconde, ou Hertz - écrit "Hz". Par exemple, une onde d'eau d'une longueur d'onde de 1 pied se déplaçant à une vitesse de 4 pouces par seconde a une fréquence de 1/3 pieds /seconde divisée par 1 pied = 0,33 Hz. De même, une lumière bleue d'une longueur d'onde de 476 nanomètres (milliardièmes de mètre) parcourant l'air à une vitesse de 299.792.458 mètres par seconde a une fréquence de: 299.792.458 m /s /0.000000475 m = 631 trillion Hz, ou 631 TeraHertz (THz) .

Astuce

Les ondes sonores voyagent plus lentement dans l'eau que dans l'air, leur fréquence diminue donc. Le résultat est que les sons ont un pas plus bas dans l'eau que dans l'air.

La fréquence d'une transmission d'onde est l'inverse de la période, qui est le temps pris pour un seul cycle. Dans le cas des vagues d'eau, un cycle est le temps qu'il faut à une onde complète pour passer un point donné. La période des vagues d'eau avec une fréquence de 0.33 Hz est de 1 /0.33 = 3.03 secondes.