Diferencia entre longitud de onda y frecuencia

Sabemos que tanto los campos eléctricos como los magnéticos viajan en ondas y que la interrupción de estos campos se denomina luz. Cuando arrojas una piedra a una piscina, por ejemplo, podemos ver las olas en un patrón circular moviéndose hacia afuera desde la piedra. Cada ondulación de luz, como estas ondas, tiene una serie de puntos altos conocidos como crestas donde el campo eléctrico es más fuerte, y una serie de lugares bajos conocidos como valles donde el campo eléctrico es más débil. La longitud de onda es la distancia entre dos crestas de onda, y será la misma para los valles. La frecuencia es el número de vibraciones que pasan por un punto determinado en un segundo, y se mide en ciclos por segundo (Hz) (Hertz). 

La relación entre longitud de onda y frecuencia se discute en este artículo. Las ondas tienen una variedad de características que se pueden usar para definirlas. Dos de estas propiedades son la longitud de onda y la frecuencia. Como veremos a continuación, el vínculo entre la longitud de onda y la frecuencia es que la frecuencia de una onda multiplicada por su longitud de onda da como resultado la velocidad de la onda.

¿Qué es la longitud de onda (λ)?

La distancia entre dos puntos cercanos que están en fase entre sí se define como una longitud de onda. Como resultado, una sola longitud de onda separa dos picos consecutivos en una onda que, de otro modo, sería un valle. La longitud de onda de una onda se representa con el símbolo lambda (λ). 

La longitud de onda de una onda es la distancia entre dos crestas o valles. La cresta es el punto más alto de la ola, mientras que el valle es el punto más bajo. Se utilizan metros, centímetros, milímetros, nanómetros y otras unidades de longitud de onda.

La longitud de onda viene dada por la fórmula:

λ = v/f

dónde,

• v es la velocidad y 
• f es la frecuencia de la luz.

¿Qué es la frecuencia (f)?

El número de vibraciones de onda por cada unidad de tiempo calculado en Hz se conoce como frecuencia. 

Los humanos pueden escuchar frecuencias que van desde 20 Hz a 20000 Hz. El ultrasonido se refiere a frecuencias de sonido que están por encima del rango del oído humano. Infrasonido es el término para frecuencias de sonido que están por debajo del rango del oído humano.

La frecuencia viene dada por la fórmula:

f = 1/T

dónde,

• T es el período de tiempo.

Relación entre frecuencia, longitud de onda y velocidad de onda

Como la velocidad de la luz se define como:

Velocidad = Frecuencia × Longitud de onda 

o 

c = f × λ

dónde, 

• f es la frecuencia de la onda, 

Por lo tanto, la relación anterior se interpreta para la frecuencia como:

f = c/λ

Y en términos de longitud de onda es:

λ = c/f

Diferencia entre longitud de onda y frecuencia 

Frecuencia	Longitud de onda
La frecuencia se define como el número de ciclos de onda completos por segundo.	La longitud de onda se define como la distancia total recorrida para completar una onda.
Es una medida para determinar el Tiempo.	Es una medida para encontrar la Distancia.
Se denota con el símbolo f.	Se denota con el símbolo λ.
La fórmula para calcular la frecuencia es f = c/λ, donde c es la velocidad de la luz.	La fórmula para calcular la frecuencia es λ = c/f, donde c es la velocidad de la luz.
La unidad SI de f es Hertz (Hz).	La unidad SI de λ es el metro (m).
La frecuencia se utiliza para medir la recurrencia de las ondas sonoras.	La longitud de onda se utiliza para medir la longitud de las ondas sonoras.
La frecuencia se puede determinar tanto para ondas como para vibraciones y para cualquier movimiento periódico.	La longitud de onda solo se limita a una onda.

Problemas de muestra

Problema 1: ¿Encuentra la longitud de onda de una onda que viaja a 10 m/s a una frecuencia de 5 Hz?

Solución:

Dado que,

Velocidad = 10 m/s

Frecuencia = 5 Hz

Usando la fórmula que tenemos,

λ = c/f

= 10 / 5

= 2 metros

Por lo tanto, la longitud de onda es de 2 m.

Problema 2: ¿Encuentra la longitud de onda de una onda que viaja a 60 m/s a una frecuencia de 12 Hz?

Solución:

Usando la fórmula que tenemos,

λ = c/f

= 60 / 12

= 5 metros

Problema 3: ¿Encuentra la longitud de onda de una onda que viaja a 100 m/s a una frecuencia de 11 Hz?

Solución:

Usando la fórmula que tenemos,

λ = c/f

= 100 / 11

= 9,09 metros

Problema 4: ¿Cuál es la frecuencia de la luz con una velocidad de 2.998 × 10 ⁸ ms ^-1 y una longitud de onda de 400 nm?

Solución:

Usando la fórmula que tenemos,

f = λ/c

= 2.998 x 10 ⁸ ms ^-1 / 400 x 10 ^-9 m

= 7,50 x 10 ¹⁴ Hz

Problema 5: Una onda tiene una frecuencia de 50 Hz y una longitud de onda de 10 m. ¿Cuál es la velocidad de la onda?

Solución:

Usando la fórmula que tenemos,

c = λ × f

= 50 × 10

= 500 m/s

Por tanto, la velocidad es de 500 m/s.