Gelombang dapat menggambarkan suara, cahaya atau bahkan fungsi gelombang partikel, tetapi setiap gelombang memiliki bilangan gelombang. Ini menjelaskan bagaimana ia bervariasi melalui ruang, dan ini sangat bergantung pada panjang gelombang gelombang atau kecepatan dan frekuensinya. Untuk siswa fisika atau kimia, belajar menghitung bilangan gelombang merupakan bagian penting dari penguasaan subjek. Kabar baiknya adalah ada rumus sederhana untuk bilangan gelombang, dan Anda hanya memerlukan informasi yang sangat mendasar tentang gelombang untuk menghitungnya.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Gunakan persamaan:
โฮฝ โ= 1 / โ๐โโ โ
= โfโ / โvโ
Untuk menghitung bilangan gelombang spasial (ฮฝ), mencatat bahwa๐โ berarti panjang gelombang,fberarti frekuensi danvberarti kecepatan gelombang.
Gunakan persamaan:
โkโ = 2ฯ / โ๐โ
= 2ฯโfโ / โvโ
Untuk menghitung bilangan gelombang sudut (kโ).
Fisikawan dan kimiawan menggunakan dua jenis bilangan gelombang yang berbeda โ bilangan gelombang spasial (sering disebut frekuensi spasial) atau bilangan gelombang sudut (kadang disebut bilangan gelombang melingkar). Bilangan gelombang spasial memberi tahu Anda jumlah panjang gelombang per satuan jarak, sedangkan bilangan gelombang sudut memberi tahu Anda jumlah radian (ukuran sudut) per satuan jarak. Secara umum, bilangan gelombang sudut digunakan dalam fisika dan geofisika, sedangkan bilangan gelombang spasial digunakan dalam kimia. Pada dasarnya, persamaannya sama kecuali bilangan gelombang sudut menggunakan 2ฯ sebagai pembilangnya, karena ini adalah jumlah radian dalam satu lingkaran (setara dengan 360ยฐ).
Temukan panjang gelombang gelombang sebelum menghitung bilangan gelombang sudut atau spasial. Kedua kuantitas hanya bergantung pada panjang gelombang, dilambangkan dengan simbolฮป, dan Anda bahkan dapat membacanya langsung dari representasi visual gelombang sebagai jarak antara "puncak" atau "palung" gelombang yang berurutan.
Jika Anda tidak memiliki panjang gelombang, Anda dapat menggunakan hubungan:
\lambda = \frac{v}{f}
Dimanavsingkatan dari kecepatan gelombang danfsingkatan dari frekuensinya. Ini berarti Anda dapat menghitung bilangan gelombang dengan frekuensi dan kecepatan, mencatat bahwa untuk gelombang cahaya, kecepatannya selaluvโ = โcโ = 2.998 ร 108 meter per detik.
Gunakan hubungan berikut untuk menghitung bilangan gelombang spasial (diwakili di sini olehtidak, meskipun simbol lain terkadang digunakan):
n=\frac{1}{\lambda}=\frac{f}{v}
Dimana definisi pertama hanya mewakili kebalikan dari panjang gelombang, dan yang kedua menyatakan ini sebagai frekuensi dibagi dengan kecepatan gelombang. Bilangan gelombang memiliki satuan panjangโ1, misalnya, untuk meter (m), ini akan menjadi mโ1.
Untuk bilangan gelombang sudut (dilambangkan dengank), rumusnya adalah:
k=\frac{2\pi}{\lambda}=\frac{2\pi f}{v}
Dimana lagi yang pertama menggunakan panjang gelombang dan yang kedua menerjemahkan ini menjadi frekuensi dan kecepatan.
Hitung bilangan gelombang menggunakan persamaan yang sesuai. Untuk gelombang cahaya dengan panjang gelombang 700 nanometer atau 700 ร 10โ9 m, mewakili lampu merah, perhitungan bilangan gelombang sudut adalah:
k=\frac{2\pi}{\lambda}=\frac{2\pi}{700\times 10^{-9}}=8,98\times 10^6\text{ m}^{-1}
Untuk gelombang bunyi, dengan frekuensi 200 Hz dan kecepatan 343 meter per sekon (mยทsโ1), perhitungan bilangan gelombang spasial memberikan:
n=\frac{f}{v}=\frac{200}{343}=0,583\text{ m}^{-1}