Calculadora de Longitud de Onda
Calcula la longitud de onda, frecuencia y velocidad de onda para ondas electromagnéticas y mecánicas
Longitud de Onda (λ)
Frecuencia (f)
Velocidad de Onda (v)
Período (T)
Energía del Fotón (E)
Espectro Electromagnético
Sobre la Ecuación de Onda
La ecuación de onda describe la relación fundamental entre la longitud de onda, la frecuencia y la velocidad de onda. Se aplica a todos los tipos de ondas, incluyendo ondas electromagnéticas (luz, radio, rayos X) y ondas mecánicas (sonido, ondas de agua, ondas sísmicas).
Ecuaciones Clave
- v = f × λ — Ecuación de onda (velocidad = frecuencia × longitud de onda)
- λ = v / f — Longitud de onda a partir de velocidad y frecuencia
- f = v / λ — Frecuencia a partir de velocidad y longitud de onda
- T = 1 / f — Período (inverso de la frecuencia)
- E = hf — Energía del fotón (ecuación de Planck, para ondas electromagnéticas)
Variables
- λ (lambda) — Longitud de onda (m)
- f — Frecuencia (Hz, ciclos por segundo)
- v — Velocidad de onda (m/s)
- T — Período (s)
- E — Energía del fotón (J o eV, solo ondas electromagnéticas)
- h — Constante de Planck (6,626 × 10⁻³⁴ J·s)
- c — Velocidad de la luz en el vacío (2,998 × 10⁸ m/s)
Espectro Electromagnético
Las ondas electromagnéticas abarcan un amplio rango de longitudes de onda y frecuencias. Todas las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz en el vacío (c ≈ 2,998 × 10⁸ m/s), pero difieren en longitud de onda y frecuencia, lo que determina sus propiedades y aplicaciones.
| Tipo de Onda | Rango de Longitud de Onda | Rango de Frecuencia | Usos Comunes |
|---|---|---|---|
| Ondas de Radio | > 1 mm | < 300 GHz | Radiodifusión, comunicación, radar |
| Microondas | 1 mm – 1 m | 300 MHz – 300 GHz | Cocina, Wi-Fi, satélite |
| Infrarrojo | 700 nm – 1 mm | 300 GHz – 430 THz | Imagen térmica, controles remotos |
| Luz Visible | 380 nm – 700 nm | 430 THz – 790 THz | Visión humana, fotografía, fibra óptica |
| Ultravioleta | 10 nm – 380 nm | 790 THz – 30 PHz | Esterilización, fluorescencia, bronceado |
| Rayos X | 0,01 nm – 10 nm | 30 PHz – 30 EHz | Imagen médica, control de seguridad |
| Rayos Gamma | < 0,01 nm | > 30 EHz | Tratamiento del cáncer, física nuclear, astronomía |
Velocidad del Sonido en Diferentes Medios
A diferencia de las ondas electromagnéticas, las ondas mecánicas como el sonido necesitan un medio para propagarse. La velocidad del sonido varía significativamente según la densidad y elasticidad del medio.
Aire (a 20°C)
- • Velocidad: ~343 m/s
- • Aumenta con la temperatura
- • Audición humana: 20 Hz – 20 kHz
- • Longitudes de onda: ~17 mm – 17 m
Agua (a 25°C)
- • Velocidad: ~1.480 m/s
- • ~4,3× más rápido que en el aire
- • Usado en sonar y biología marina
- • Varía con la salinidad y profundidad
Acero
- • Velocidad: ~5.960 m/s
- • ~17× más rápido que en el aire
- • Usado en pruebas ultrasónicas
- • La alta elasticidad permite una propagación rápida
Referencias
Las constantes físicas y los datos de ondas utilizados en esta calculadora se basan en estándares científicos establecidos:
Nota: Esta calculadora utiliza constantes físicas estándar (velocidad de la luz c = 299.792.458 m/s, constante de Planck h = 6,626 × 10⁻³⁴ J·s). Los valores de velocidad del sonido son aproximaciones en condiciones estándar. Las velocidades reales de las ondas varían con la temperatura, presión y propiedades del medio.
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