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| • 1. Akustikwellen und Schallwellen in Luft • "Radiowellen und Lichtwellen" − siehe weiter unten ↓ Umrechnen: Frequenz f in Wellenlänge λ und Wellenlänge in Frequenz c = Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schallwellen (Schallgeschwindigkeit) |
| Zur Umrechnung muss bei Schallwellen anstatt der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit - die Schallgeschwindigkeit c = 343 m/s bei 20°C in Luft genommen werden. Dann gilt folgende Umrechnung für Schallwellen: |
| Fülle das graue Feld oben aus und klicke auf die Berechnungs-Taste der jeweiligen Spalte. Die eingestellte Schallgeschwindigkeit von c = 343 m/s bzw. 1125.33 ft/s kann verändert werden. Der zur Zeit angenommene Wert ist c = 331.29 Meter pro Sekunde bei 0° Celsius; gemessen 1986. Bei Dezimal-Eingaben ist der Punkt zu verwenden. |
Die Formeln: c = λ · f λ = c / f = c · T f = c / λ
| Physikalische Größe | Formelzeichen | Maßeinheit | Formel |
| Frequenz | f = 1/T | Hz = 1/s | f = c / λ |
| Wellenlänge | λ | m | λ = c / f |
| Periodendauer | T = 1/f | s | T = λ / c |
| Schallgeschwindigkeit | c | m/s | c = λ × f |
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Berechnung von Periodendauer in Frequenz und zurück
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Das nach oben offene Frequenzspektrum bei Schallwellen
| • 2. Radiowellen und Lichtwellen im Vakuum •
Umrechnung: Frequenz f in Wellenlänge λ und Wellenlänge in Frequenz c = Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen im VakuumLichtgeschwindigkeit bzw. Geschwindigkeit von Radiowellen bzw. Lichtwellen |
| Zur Umrechnung muss bei elektromagnetischen Wellen anstatt der Fortpflanzungs- geschwindigkeit für Schall - die Lichtgeschwindigkeit c = 299 792 458 m/s = 299 792,458 km/s genommen werden. Dann gilt folgende Umrechnung für Radio- und Lichtwellen: |
Fülle das graue Feld oben aus und klicke auf die Berechnungs-Taste der jeweiligen Spalte.
Die eingestellte Lichtgeschwindigkeit von 299 792 458 m/s bzw. 983 571 056 ft/s kann verändert werden.
Die Formeln: c = λ · f λ = c / f = c · T f = c / λ
Frequenzen der Wellen in Hz = 1/s und Wellenlängen in nm = 10−9 m
| Auch elektromagnetische Wellen breiten sich im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit aus. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Signalen über Kupferleitungen beträgt etwa 9/10 der Lichtgeschwindigkeit, also: ≈ 270 000 km/s. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Signalen über Lichtwellenleiter beträgt etwa 2/3 der Lichtgeschwindigkeit, also: ≈ 200 000 km/s. Theoretisch bewegen sich elektrische Signale mit Lichtgeschwindigkeit. Kabel verlangsamen diese Geschwindigkeit. Der Geschwindigkleitsausbreitungsfaktor ist: (Velocity propagation factor) VOP = 1⁄√ε. Epsilon ist die Dielektrizitätskonstante, die für ein Polyäthylen-Dielektrikum (PVC) etwa 1.4 ist. In der Abbildung des Spektrums wird auch Schall gezeigt; dieser ist aber keine elektromagnetische Strahlung. Schall stellt die Ausbreitung von kleinsten Druck- und Dichteschwankungen überwiegend in Luft dar. Die Schallgeschwindigkeit beträgt 343 m/s bei 20°C in Luft. Manchmal wird die Wellenlänge auch in Ångström (Angström) = 10−10 m = 0,1 nm angegeben. |
Spektrum der elektromagnetischen Strahlung
| Bereich | Wellenlänge Angström |
Wellenlänge Zentimeter |
Frequenz Hz |
Energie eV |
| Rundfunkwellen | > 109 | > 10 | < 3·109 | < 10−5 |
| Mikrowellenstrahlung | 109 - 106 | 10 - 0,01 | 3·109 - 3·1012 | 10−5 - 0,01 |
| Infrarotstrahlung | 106 - 7000 | 0,01 - 7·10−5 | 3·1012 - 4,3·1014 | 0,01 - 2 |
| Sichtbares Spektrum | 7000 - 4000 | 7·10−5 - 4·10−5 | 4,3·1014 - 7,5·1014 | 2 - 3 |
| Ultraviolettstrahlung | 4000 - 10 | 4·10−5 - 10−7 | 7,5·1014 - 3·1017 | 3 - 103 |
| Röntgenstrahlung | 10 - 0,1 | 10−7 - 10−9 | 3·1017 - 3·1019 | 103 - 105 |
| Gammastrahlung | < 0,1 | < 10−9 | > 3·1019 | > 105 |
Ungefähre Wellenlänge und Frequenzbereiche der Farben
| Farbe |
Wellenlänge nm |
Frequenz THz |
| rot | 780 - 622 | 384 - 482 |
| orange | 622 - 597 | 482 - 503 |
| gelb | 597 - 577 | 503 - 520 |
| grün | 577 - 492 | 520 - 610 |
| blau | 492 - 455 | 610 - 659 |
| violett | 455 - 390 | 659 - 769 |
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1 Terahertz (THz) = 103 GHz = 106 MHz = 1012 Hz, 1 nm = 10-3 μm = 10-6 mm = 10-9 m. Weißes Licht ist eine Mischung vieler Wellenlängen der Farben des sichtbaren Spektrums. |
| Schallgeschwindigkeit c in bekannten Materialien |
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| Medium | m/s | |
| Luft, trocken (20 °C) | 343 | |
| Wasserstoff (0 °C) | 1280 | |
| Wasser (15 °C) | 1500 | |
| Blei | 2160 | |
| Beton | 3100 | |
| Holz (weich, längs der Fasern) | 3800 | |
| Glas | 5500 | |
| Stahl | 5800 | |
| Das Ohmsche Gesetz als akustische Äquivalenz Umrechnung von Schallgrößen (Pegel) |
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