As ondas podem descrever o som, a luz ou até mesmo a função de onda das partículas, mas cada onda tem um número de onda. Isso descreve como isso varia no espaço, e isso depende crucialmente do comprimento de onda da onda ou de sua velocidade e freqüência. Para estudantes de física ou química, aprender a calcular um número de onda é uma parte vital do domínio do assunto. A boa notícia é que existe uma fórmula simples para o número de onda, e você precisa apenas de informações básicas sobre a onda para calculá-la.

TL; DR (Demasiado longo; não leu)

Use a equação:

= 1 / 𝜆

= f
/ v

Para calcular o número de onda espacial ( ν
), observando que 𝜆

significa comprimento de onda, f
significa freqüência e v
significa a velocidade da onda.

Use a equação:

k
= 2π / i

= 2π_f_ / v

calcular o número de onda angular ( k
).

O que é um número de onda?

Físicos e químicos usam dois tipos diferentes de número de onda - ou o número de onda espacial (freqüentemente chamado de freqüência espacial) ou o número de onda angular (às vezes chamado de número de onda circular). O número de onda espacial informa o número de comprimentos de onda por unidade de distância, enquanto o número de onda angular informa o número de radianos (uma medida de ângulo) por unidade de distância. De modo geral, o número de onda angular é usado em física e geofísica, enquanto o número de onda espacial é usado em química. Essencialmente, as equações são as mesmas, exceto que o número de onda angular usa 2π como numerador, porque esse é o número de radianos em um círculo inteiro (equivalente a 360 °).

Encontre as informações necessárias sobre a onda

Encontre o comprimento de onda da onda antes de calcular o número de onda angular ou espacial. Ambas as grandezas dependem apenas do comprimento de onda, denotado pelo símbolo λ
, e você pode até ler isso diretamente de uma representação visual da onda como a distância entre os “picos” ou “vales” sucessivos da onda.

Se você não tem o comprimento de onda, você pode usar o relacionamento:

𝜆



= v
/ f

Onde v> representa a velocidade da onda e f> defende a sua freqüência. Isso significa que você pode calcular o número de onda com uma frequência e uma velocidade, observando que, para ondas de luz, a velocidade é sempre v
= c = = 2.998 × 10 ^{8 metros por segundo}

Escolha a forma correta da equação

Use a seguinte relação para calcular o número de onda espacial (representado aqui por ν, embora outros símbolos sejam usados ​​às vezes):

= 1 / 𝜆 p> = f
/ v

Onde a primeira definição representa simplesmente o recíproco do comprimento de onda, e a segunda expressa isso como a freqüência dividida pela velocidade do onda. Os números de onda têm unidades de comprimento ^{−1, por exemplo, para metros (m), isso seria m −1.}

Para o número de onda angular (denotado por k
) , a fórmula é:

k

= 2π / 𝜆

= 2π_f_ /< em> v

Onde novamente o primeiro usa o comprimento de onda eo segundo traduz isso em uma freqüência e uma velocidade.

Calcule o número de onda

Calcule o número de onda usando o equação apropriada. Para uma onda de luz com um comprimento de onda de 700 nanômetros ou 700 × 10 ^{−9 m, representando a luz vermelha, o cálculo do número de onda angular é:}

k

= 2π / i

= 2π /(700 × 10 ^{−9 m)}

= 8.975979 × 10 ^{6 m −1}

≅ 8,98 × 10 ^{6 m −1}

Para uma onda sonora, com uma frequência de 200 Hz e uma velocidade de 343 metros por segundo (ms ^{−1), o cálculo do número de onda espacial dá:}

ν

= f
/ v

= 200 Hz /343 ms ⁻¹

= 0,583 m ⁻¹