Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Hubungan antara Panjang Gelombang dan Frekuensi

Kita tahu bahwa medan listrik maupun medan magnet dalam bentuk gelombang dan gangguan medan ini disebut cahaya. Misalnya, ketika Anda melempar batu ke kolam, kita bisa melihat gelombang dalam bentuk melingkar yang bergerak keluar dari batu.


Mirip dengan gelombang ini, setiap riak cahaya memiliki urutan titik tinggi yang dikenal sebagai puncak, di mana medan listrik maksimum, dan urutan titik rendah dikenal sebagai puncak bawah, di mana medan listrik terendah.

Jarak antara dua puncak gelombang disebut panjang gelombang dan untuk puncak bawah juga akan sama. Jumlah riak yang mengalir melalui titik tertentu dalam 1 detik dikenal sebagai frekuensi, dan dihitung dalam siklus/detik yang dikenal sebagai HZ (Hertz). Artikel ini membahas hubungan antara panjang gelombang dan frekuensi.

Hubungan antara Panjang Gelombang dan Frekuensi

Hubungan antara panjang gelombang dan frekuensi terutama membahas apa itu frekuensi, apa itu panjang gelombang dan hubungannya.

Apa itu Frekuensi?

Frekuensi dapat didefinisikan sebagai jumlah osilasi riak untuk setiap satuan waktu yang dihitung dalam Hz (hertz). Rentang frekuensi yang didengar oleh manusia yaitu berkisar antara 20 Hz sampai dengan 20000 Hz.

Jika frekuensi suara di atas kisaran telinga manusia maka itu dikenal sebagai USG. Demikian pula, jika frekuensi suara kurang dari kisaran telinga manusia maka itu dikenal sebagai infrasonik.

Persamaan frekuensi (f) adalah = 1/T

Dimana
f = Frekuensi
T = Periode waktu

Apa itu Panjang Gelombang?

Panjang gelombang (jarak/panjang) dapat didefinisikan sebagai jarak antara dua titik dekat dalam fase satu sama lain. Oleh karena itu, dua puncak yang berdekatan atau melalui riak dipisahkan melalui jarak panjang gelombang tunggal. Panjang gelombang suatu gelombang dapat digambarkan dengan simbol 'λ' lambda.

Hubungan antara Panjang Gelombang dan Frekuensi

Panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak atau dua puncak bawah dalam gelombang. Titik puncak gelombang adalah puncak atas (Crest) sedangkan titik terendah dari bentuk gelombang adalah puncak bawah (troughs). Satuan panjang gelombang adalah meter, cm, mms, nms, dll.

Persamaan panjang gelombang (λ) adalah = λ = v/f

Dimana
V = Fase percepatan atau kecepatan
f = Frekuensi

Bagaimana Panjang Gelombang & Frekuensi Terkait?

Perjalanan gelombang elektromagnetik atau EM dapat dilakukan dengan kecepatan 299.792 km/detik. Ini adalah salah satu karakteristik penting. Ada banyak jenis gelombang yang tersedia yang bervariasi dengan frekuensi maupun panjang gelombang. Kecepatan cahaya dapat didefinisikan karena frekuensi gelombang EM dikalikan dengan panjang gelombangnya.

Kecepatan cahaya = Panjang gelombang * frekuensi osilasi

Persamaan di atas digunakan untuk menemukan frekuensi atau panjang gelombang gelombang EM dengan membagi pengukuran dengan kecepatan cahaya untuk mendapatkan pengukuran lain.

Hubungan antara Frekuensi dan Panjang Gelombang

Hubungan antara panjang gelombang dan frekuensi cahaya bisa ada ketika gelombang frekuensi tinggi bergerak lebih cepat dari sebelumnya di atas tali. Pada tahap tertentu dalam hal ini, kita dapat mengamati bahwa panjang gelombang berubah menjadi lebih pendek. Dengan demikian, kita harus tahu persis hubungan ini.

Hubungan antara Panjang Gelombang dan Frekuensi

Kuantitas lain adalah periode waktu yang dapat digunakan untuk menggambarkan sinyal. Itu juga dapat didefinisikan ketika waktu diambil untuk menyelesaikan osilasi. Ketika frekuensi menentukan berapa kali gelombang berosilasi dan itu dapat dinyatakan sebagai,

Frekuensi = 1/T periode waktu atau f = 1/T

Setiap posisi pada sinyal mencapai tingkat yang sama setelah satu periode, karena sinyal melewati satu osilasi sepanjang satu tahap. Ini terjadi ketika setiap sesi hasil osilasi bergerak melalui jarak panjang gelombang dalam fase tunggal untuk menutup.

Kecepatan gelombang (v) dapat digambarkan sebagai ruang yang ditempuh melalui gelombang untuk setiap satuan waktu. Jika percaya bahwa sinyal menempuh jarak satu panjang gelombang dalam satu periode tunggal,

V = λ/T

Karena itu kita tahu bahwa T = 1/f, sehingga persamaan di atas dapat dinyatakan sebagai,

V = f λ

Kecepatan gelombang setara dengan produk dari panjang gelombang & frekuensinya, yang menyiratkan hubungan di antara keduanya.

Hubungan antara Panjang Gelombang Kendali dan Frekuensi Cutoff

Hubungan frekuensi panjang gelombang kendali & frekuensi cut-off dibahas di bawah ini.

Panjang Gelombang Kendali

Panjang gelombang kendali (guided) dapat didefinisikan sebagai ruang antara dua bidang fase yang setara dengan kendali gelombang. Panjang gelombang ini adalah fungsi yang digunakan untuk mengoperasikan frekuensi serta panjang gelombang cutoff rendah. Persamaan panjang gelombang kendali ditunjukkan di bawah ini.

λkendali = λruangbebas/√ ((1- λruangbebas)/λcutoff) 2

λkendali = c/f x1/√1- (c/2af) 2
Ini terutama digunakan saat mendesain formasi terdistribusi dalam gelombang kendali (Waveguide). Misalnya, jika kami mendesain sakelar dioda seperti dioda PIN menggunakan dua dioda shunt dengan ruang panjang gelombang 3/4 secara terpisah, gunakan kendali panjang gelombang (3/4) dalam desain Anda. Dalam sebuah kendali gelombang, panjang gelombang terkendali lebih panjang membandingkannya di ruang bebas.

Frekuensi Cutoff

Ada berbagai jenis mode transmisi yang mendukung gelombang kendali (Waveguide). Tetapi mode transmisi normal di dalam kendali gelombang persegi panjang dikenal sebagai TE10. Panjang gelombang cutoff atas atau frekuensi cutoff lebih rendah yang digunakan untuk mode ini sangat sederhana. Frekuensi-cutoff atas secara akurat satu oktaf di atas yang lebih rendah.

λ cutoff atas = 2 xa
f cutoff rendah = c/2a (GHz)
a = dimensi dinding yang luas
c = kecepatan cahaya

Batas operasi yang biasa digunakan untuk kendali gelombang persegi panjang berkisar antara 125% hingga 189% dari frekuensi cutoff yang lebih rendah. Oleh karena itu frekuensi cutoff WR90 adalah 6.557 GHz & band operasi biasanya akan berkisar dari 8.2 GHz hingga 12.4 GHz. Kerja kendali ini akan berhenti pada frekuensi cutoff yang lebih rendah.

Hubungan antara Kecepatan Panjang Gelombang Suara dan Frekuensi

Gelombang suara bergerak pada kecepatan tertentu dan juga memiliki sifat seperti panjang gelombang serta frekuensi. Kecepatan suara dapat diamati dalam tampilan kembang api. Api ledakan diamati dengan baik setelah suaranya terdengar jelas, gelombang suara bergerak dengan kecepatan tetap yang jauh lebih lambat dibandingkan dengan cahaya.


Frekuensi suara bisa langsung kita perhatikan yang dikenal sebagai pitch. Panjang gelombang suara tidak terdeteksi secara lurus, namun, bukti tidak langsung ditemukan dalam hubungan ukuran alat musik bersama dengan pitch.


Hubungan antara kecepatan panjang gelombang suara dan frekuensi adalah sama untuk semua gelombang

Vw = fλ

Di mana
'Vw' adalah kecepatan suara.
'f' adalah frekuensinya
'λ' adalah panjang gelombang.

Setelah gelombang suara mulai bergerak dari satu media ke media lain maka kecepatan suara dapat diubah. Tapi, biasanya, frekuensinya tetap sangat mirip karena mirip dengan osilasi yang digerakkan. Jika 'Vw' berubah & frekuensinya tetap sama, setelah itu panjang gelombang harus diubah. Ketika kecepatan suara lebih tinggi, maka panjang gelombangnya lebih tinggi untuk frekuensi yang ditentukan.