Vlnová délka podle frekvence – kalkulačka on-line
03/2024
Případnou desetinnou čárku můžete ve vstupní hodnotě zadat jako českou desetinnou čárku nebo jako anglickou desetinnou tečku.
Poradím si s obojím.
Tečky/čárky coby oddělovače tisíců nezadávejte,
abych je nepovažoval za desetinnou čárku/tečku.
Ve výstupních hodnotách desetiny odděluji českou desetinnou čárkou.
Vstupní údaj
Zadaná frekvence zapsaná jinak
f = 270 kHz (kilohertz)
Hodnota | Jednotka |
---|---|
270 000 | Hz (hertz) |
270,000 | kHz (kilohertz) |
0,270000 | MHz (megahertz) |
Vlnová délka pro zadanou frekvenci
λ = 1 110,342 m
Hodnota | Jednotka |
---|---|
1,110 | km (kilometrů) |
1 110,342 | m (metrů) |
Výpočet vlnové délky
vlnová délka = rychlost světla / frekvence
λ: lambda; prakticky řecké „l” (malé „L”)
Osobně v tom řeckém „l” pro délku elektromagnetické vlny vidím analogii latinského „l” (length) pro délku čehokoliv obecně.
λ
= c / f
= 299 792 458 [m/s] / 270 000 [Hz = 1/s]
= 1110,342437037 m
Výpočet se opírá o rychlost světla (nebo jiných elektromagnetických vln) ve vakuu.
Nevím, co přesně s tou rychlostí udělá atmosféra, běžně se používá tento vzorec. Asi bych číslice méně významných řádů ve výsledcích výpočtu nebral moc doslovně.
Pro hrubou řádovou představu je to určitě OK.
Odhad vlnové délky, z hlavy
Hranice vlnových pásem jsou
u frekvencí trojky s různým řádovým posunem,
resp. u vlnových délek jedničky s různým řádovým posunem.
A jde to proti sobě:
Čím vyšší frekvence, tím kratší vlna.
Čím nižší frekvence, tím delší vlna.
Nepřímá úměrnost, jedna lomeno.
3 MHz ~ 100 m
30 MHz ~ 10 m
300 MHz ~ 1 m
Když si nebudete jistí, kolik MHz je kolik m, stačí se nakalibrovat podle jedné frekvence, kde si to pamatujete:
CB: cca 27 MHz, cca 11 m
Kousek je hranice 30 MHz,
to je trochu vyšší f, čili trochu kratší vlna,
takže 30 MHz ~ 10 m
PMR: cca 446 MHz, cca 70 cm
Nižší frekvence na hranici pásma, cca 300 MHz, musí mít delší vlnu, cca 1 m,
takže 300 MHz ~ 1 m
A z tohoto už řádově spočítáte, co potřebujete.
Můžete pracovat třeba s tou hranicí cca 30 MHz ~ cca 10 m, což je horní konec krátkých vln:
Pro frekvence nad 30 MHz:
270 000 / 30 milionů
= 0.009 … tolikrát je vlna zkoumané frekvence kratší.
Délka = cca 10 m / poměr 0.009
= cca 1111.1111111111 m
Pro frekvence pod 30 MHz:
30 milionů / 270 000
= 111.11111111111 … tolikrát je vlna zkoumané frekvence delší.
Délka = cca 10 m × poměr 111.11111111111
= cca 1111.1111111111 m
Takto v algoritmu pro server se ten lidský odhad pro konkrétní dynamicky zadanou hodnotu simuluje obtížně a nepřesně,
takže tu pro konkrétní zadání vidíte nepřirozeně (nelidsky) přesný výpočet.
Takže si to ukážeme na konstantní hodnotě, ať to sem mohu napsat jako text:
Zajímá mě 15 MHz?
To je 2× nižší frekvence než 30 MHz, takže vlna bude dvakrát delší než 10 m, takže to bude cca 20 m.
Pak si uvědomím, že cca 150 MHz jsou cca 2 m,
což je oproti tomu mému odhadovanému případu 10× vyšší frekvence a 10× kratší vlna, takže to souhlasí.
Přibližný výpočet z hlavy
f [MHz] vs. lambda [m]
300 / jedno = druhé
cca:
- λ [m] = cca 300 / f [MHz]
- f [MHz] = cca 300 / λ [m]
Pro výše zadanou hodnotu:
λ = cca 300 / 0,270000
λ = cca 1111.11 m
Proto jsou hranice pásem
v případě frekvencí trojky (s různým posunem desetinné čárky)
, zatímco v případě vlnových délek jedničky (s různým posunem desetinné čárky).
Protože přibližně 3 krát přibližně 3 je přibližně 10.
Je to podobné jako při výpočtu rychlosti zvuku.
Když z hlavy podle sekund mezi bleskem a zahřměním počítáš vzdálenost bouřky, tak je prakticky jedno, jestli trojkou dělíš, anebo násobíš.
Cca 3 × cca 3 = cca 10.
Jen si musíš srovnat počet řádů, aby ti u té bouřky při běžných časech (nižší sekundy) vyšly stovky metrů až jednotky kilometrů.
U světla (i jiných elektromagnetických vln) je to podobné, jen jsme v jiných číslech, u vyšší rychlosti šíření.
Pozor na typografii v angličtině!
Při práci se zahraničními texty nebo s nějakým SW nebo zařízením si dejte pozor na zrádnou typografii čísel.
- Zápis 10,000 v češtině znamená „deset”.
- Zdánlivě stejný zápis 10,000 v angličtině znamená „deset tisíc”.
A naopak:
- Zápis 10.000 v češtině znamená „deset tisíc”.
- Zdánlivě stejný zápis 10.000 v angličtině znamená „deset”.
V případě frekvence to pak může znamenat např.:
- Zápis 10,000 kHz v češtině znamená „10 kHz”.
- Zdánlivě stejný zápis 10,000 kHz v angličtině znamená „10 MHz”.
- Zápis 10.000 kHz v češtině znamená „10 MHz”.
- Zdánlivě stejný zápis 10.000 kHz v angličtině znamená „10 kHz”.
Zrada je způsobena tím, že v češtině máme desetinnou čárku a tisíce oddělujeme mezerou nebo tečkou,
zatímco v angličtině je desetinná tečka a tisíce se oddělují mezerou nebo tečkou.
Jako rozumné se jeví tedy pro oddělování tisíců a vyšších trojic desítkových řádů používat univerzální mezeru,
pokud možno tvrdou (Word a laické WYSIWYG HTML editory: Ctrl + Shift + mezerník; HTML: „ ”),
aby se číslo nerozpadlo na více řádků, což by byla opět zrada.
Ale ani to neřeší zrádnost desetinné tečky vs. čárky u desetinných čísel nižších než tisíc, kde se ta mezera pro vyšší řády neprojeví.