גלים יכולים לתאר צליל, אור או אפילו את תפקוד הגל של חלקיקים, אך לכל גל יש מספר גל. זה מתאר כיצד הוא משתנה בחלל, וזה תלוי באופן מכריע באורך הגל של הגל או במהירותו ובתדירותו. עבור סטודנטים לפיזיקה או כימיה, לימוד חישוב מספר גל הוא חלק חיוני בשליטה בנושא. החדשות הטובות הן שיש נוסחה פשוטה עבור מספר הגלים, ואתה זקוק למידע בסיסי מאוד על הגל כדי לחשב אותו.
TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)
השתמש במשוואה:
ν = 1 / 𝜆
= f / v
לחישוב מספר הגלים המרחבי (ν), מציין ש𝜆 פירושו אורך גל,fפירושו תדר וvפירושו מהירות הגל.
השתמש במשוואה:
k = 2π / 𝜆
= 2πf / v
לחישוב מספר גל זוויתי (k).
פיסיקאים וכימאים משתמשים בשני סוגים שונים של גל - מספר הגלים המרחבי (המכונה לעתים קרובות תדר מרחבי) או מספר הגלים הזוויתי (המכונה לפעמים מספר הגלים המעגלי). מספר הגלים המרחבי מספר לך את מספר אורכי הגל ליחידת מרחק, ואילו מספר הגלים הזוויתי אומר לך את מספר הרדיאנים (מידת זווית) ליחידת מרחק. באופן כללי, מספר גלים זוויתי משמש בפיזיקה וגיאופיזיקה, ואילו מספר גלים מרחבי משמש בכימיה. בעיקרו של דבר, המשוואות זהות למעט מספר הגלים הזוויתי שמשתמש במניין 2π, מכיוון שזה מספר הרדיאנים במעגל שלם (שווה ערך ל -360 °).
מצא את אורך הגל של הגל לפני חישוב מספר הזווית או המרחב. שתי הכמויות תלויות רק באורך הגל, המסומן על ידי הסמלλ, ואתה יכול אפילו לקרוא את זה ישירות מייצוג חזותי של הגל כמרחק בין "פסגות" או "שוקת" עוקבות של הגל.
אם אין לך את אורך הגל, אתה יכול להשתמש בקשר:
\ lambda = \ frac {v} {f}
איפהvמייצג את מהירות הגל וfמייצג את התדירות שלו. זה אומר שאתה יכול לחשב את מספר הגלים בתדר ובמהירות, וציין שעבור גלי האור המהירות היא תמידv = ג = 2.998 × 108 מטר לשנייה.
השתמש בקשר הבא כדי לחשב את מספר הגלים המרחבי (המיוצג כאן על ידינ, אם כי לפעמים משתמשים בסמלים אחרים):
n = \ frac {1} {\ lambda} = \ frac {f} {v}
כאשר ההגדרה הראשונה מייצגת בפשטות את הדדיות של אורך הגל, והשנייה מבטאת זאת כתדר המחולק במהירות הגל. למספרי גלי יש יחידות אורך−1, למשל, עבור מטרים (מ ') זה יהיה מ'−1.
עבור מספר הגלים הזוויתי (מסומן על ידיk), הנוסחה היא:
k = \ frac {2 \ pi} {\ lambda} = \ frac {2 \ pi f} {v}
במקום שבו הראשון משתמש באורך גל והשני מתרגם זאת לתדר ולמהירות.
חשב את מספר הגלים בעזרת המשוואה המתאימה. לגל אור באורך גל של 700 ננומטר או 700 × 10−9 m, המייצג אור אדום, חישוב מספר הגלים הזוויתי הוא:
k = \ frac {2 \ pi} {\ lambda} = \ frac {2 \ pi} {700 \ times 10 ^ {- 9}} = 8.98 \ times 10 ^ 6 \ text {m} ^ {- 1}
עבור גל קול, בתדר של 200 הרץ ומהירות של 343 מטר לשנייה (מ 'שניות−1), חישוב מספר הגלים המרחבי נותן:
n = \ frac {f} {v} = \ frac {200} {343} = 0.583 \ text {m} ^ {- 1}
