Qué es la longitud de onda: ecuación y su funcionamiento

Una ola se produce cuando la energía viaja de un lugar a otro. Por ejemplo, considera una piscina, si saltamos a la piscina, las olas empiezan a fluir desde el lugar a todo el entorno de la piscina. Estas olas son el resultado del flujo de energía y ésta se desplazará por toda la piscina. Aquí podemos observar que la energía sólo se mueve, no el agua de la piscina. Cuando las moléculas de agua se mueven hacia arriba y hacia abajo en un ángulo exacto hacia la trayectoria de la onda, se llama onda transversal. Del mismo modo, una onda luminosa se produce cuando viaja la energía que se compone de campos eléctricos y magnéticos. A veces se denomina radiación electromagnética. El tamaño de la onda puede calcularse en longitudes de onda y la longitud de onda puede medirse decidiendo el espacio entre dos puntos de las ondas, como por ejemplo de pico a pico o de valle a valle.

¿Qué es la longitud de onda?

El definición de longitud de onda es la distancia entre dos puntos contiguos iguales dentro de una señal. Normalmente, la medición de la longitud de onda puede hacerse entre dos puntos individuales, como dos puntos contiguos o canales dentro de una forma de onda. Para diferentes tipos de ondas, se pueden calcular las longitudes de onda. Se calculan con mayor exactitud en las ondas sinusoidales porque estas ondas tienen una oscilación repetitiva y suave. El diagrama de longitud de onda se muestra a continuación.

Si las dos señales u ondas que viajan a igual velocidad con alta frecuencia tendrán una longitud de onda más corta. Del mismo modo, si las dos señales u ondas viajan a la misma velocidad con baja frecuencia, entonces tendrán longitudes de onda diferentes.

Ecuación de la longitud de onda

La longitud de onda puede calcularse utilizando lo siguiente fórmula de la longitud de onda.

λ = v / ƒ

En la ecuación anterior

El símbolo "λ" se utiliza para denotar la longitud de onda tanto en matemáticas como en física.

El símbolo "v" denota la velocidad

El símbolo "ƒ" denota frecuencia de la longitud de onda.

El espectro electromagnético incluye diferentes ondas como las ondas de luz y las ondas de radio. Estas ondas tienen una longitud de onda mucho menor que las ondas sonoras. Por ello, las longitudes de onda de estas ondas se calculan normalmente en nanómetros o milímetros en lugar de metros o centímetros.

Unidad de longitud de onda

El símbolo de longitud de onda se expresa comúnmente con lambda (λ) y es una letra griega.

El Unidad SI de longitud de onda es el metro y se representa con el símbolo (m). En el cálculo de la longitud de onda se utilizan fracciones o múltiplos del metro. Especialmente, cuando las longitudes de onda tienen una gran propiedad, se utilizan potencias exponenciales de 10. Del mismo modo, cuando las longitudes de onda son menores, se expresan como exponenciales negativos.

Ejemplos

• La longitud de onda del sonido decide su tono, así como la longitud de onda de la luz, decide su color.
• La longitud de onda de la luz visible puede extenderse de 700 nm a 400 nm.
• La longitud de onda del sonido audible puede oscilar entre 17 mm y 17 m. Este sonido es mucho más largo que la luz visible.

La longitud de onda en las redes inalámbricas

En las redes inalámbricas, los conceptos de frecuencias se discuten con frecuencia. Esta es también una característica importante dentro de las redes como el Wi-Fi. Se puede trabajar con cinco frecuencias en el rango de los GHz (gigahercios) como 2,4, 3,6, 4,9, 5 y 5,9. Las longitudes de onda más cortas se dan principalmente en las frecuencias más altas y las señales que tienen menos longitudes de onda, tienen más dificultades para penetrar los obstáculos como el suelo y las paredes.

Por tanto, los puntos de acceso inalámbricos funcionan principalmente a frecuencias más altas con menos longitudes de onda. Utiliza más potencia para transmitir datos a la misma velocidad y las mismas distancias pueden ser alcanzadas por dispositivos como los que funcionan a bajas frecuencias utilizando longitudes de onda más largas.

¿Cómo se mide la longitud de onda?

Los instrumentos como los analizadores de espectro óptico o los espectrómetros ópticos se utilizan para identificar las longitudes de onda dentro del espectro electromagnético. Se miden en metros, kilómetros, micrómetros, milímetros y también en denominaciones menores que incluyen picómetros, nanómetros y femtómetros.

Estos últimos pueden utilizarse para medir longitudes de onda menores en el espectro electromagnético, como la radiación UV, los rayos gamma y los rayos X. Por otro lado, las ondas de radio incluyen longitudes de onda más largas que van desde 1mm hasta 100kms en función de la frecuencia.

Si la frecuencia de la señal "f" se mide en MHz y la longitud de onda "w" se mide en metros, entonces se puede calcular la longitud de onda y la frecuencia

w = 300/f e igualmente f = 300/w

La distancia entre las recurrencias dentro de las señales especifica dónde se encuentra la longitud de onda en el espectro de la radiación electromagnética, como las ondas de radio dentro del rango del audio y las ondas dentro del rango de la luz visible.

Ondas electromagnéticas

Estas ondas son un tipo de ondas de energía que incluyen tanto campos eléctricos como magnéticos. Estas ondas son diferentes a las mecánicas porque transmiten energía y viajan por el vacío.

La clasificación de estas ondas puede hacerse en función de su frecuencia. Estas ondas se utilizan para diferentes fines en nuestra vida cotidiana. La más significativa de estas ondas es la luz visible, ya que nos permite ver.

Las ondas de radio incluyen las mayores longitudes de onda en comparación con todos los tipos de ondas electromagnéticas. Tienen una longitud aproximada que va desde centímetros hasta numerosos kilómetros. Estas ondas se utilizan con frecuencia para la transmisión de datos en diferentes aplicaciones como el satélite, la radio, las redes informáticas y el radar.

Las señales de microondas son más pequeñas que las de radio, con longitudes de onda calculadas en centímetros. Se utilizan en la comunicación porque pueden atravesar el humo, las nubes y la lluvia ligera.

Las ondas infrarrojas se sitúan entre las microondas y la luz visible. Estas ondas se clasifican en dos tipos: infrarrojo cercano e infrarrojo lejano. Las ondas infrarrojas cercanas están más cerca de la luz visible dentro de una longitud de onda. Estas ondas se utilizan principalmente en los mandos a distancia de la televisión para modificar los canales. Del mismo modo, las ondas IR lejanas se alejan de esta luz dentro de una longitud de onda.

La longitud de onda de las ondas UV es la más corta en comparación con la luz visible. Estos rayos proceden del Sol, por lo que provocan quemaduras solares. La luz UV se utiliza principalmente a través de telescopios, como el telescopio espacial Hubble, para observar las estrellas en el cielo.

Los rayos X tienen menos longitud de onda que los rayos UV. Los rayos X fueron descubiertos por el científico alemán "Wilhelm Roentgen". Estos rayos se utilizan para penetrar en la piel y en los músculos de los seres humanos para tomar radiografías en el ámbito médico.

Cuando la longitud de onda de las ondas EM es menor, su energía aumenta. Los rayos más cortos son los rayos Gamma dentro del espectro. A veces, estos rayos se utilizan para el tratamiento del cáncer, así como para captar imágenes claras de la medicina de diagnóstico. Estos rayos se generan en las explosiones nucleares de alta energía y en las supernovas.

Por tanto, se trata de una visión general de la longitud de onda y su funcionamiento. Esperamos que hayas comprendido mejor este concepto. Además, si tienes alguna duda sobre este concepto, danos tu opinión comentando en la sección de comentarios de abajo. Aquí tienes una pregunta, ¿qué es multiplexación por división de longitud de onda?