| English version |  |
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| ● 1. Akustikwellen und Schallwellen in Luft ● Hier werden Schallwellen durch Luft übertragen. "Radiowellen und Lichtwellen" − siehe weiter unten ↓ Umrechnen: Frequenz f in Wellenlänge λ und Wellenlänge in Frequenz Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schallwellen c ist die Schallgeschwindigkeit. Schallwellen sind Wellen, bei denen sich Schwingungen von Luftmolekülen ausbreiten. |
| Zur Umrechnung muss bei Schallwellen anstatt der Lichtgeschwindigkeit als Fortpflanzungsgeschwindigkeit – die Schallgeschwindigkeit c = 343 m/s bei 20°C in Luft genommen werden. Dann gilt folgende Umrechnung für Schallwellen: |
| Rechner mit freundlicher Genehmigung von DoctorProAudio.com Fülle das graue Feld oben aus und klicke auf die Berechnungs-Taste der jeweiligen Spalte. Wähle die gewünschte Einheit. Die eingestellte Schallgeschwindigkeit von c = 343 m/s bzw. 1125.33 ft/s kann verändert werden. Der 1986 festgelegte Wert ist c = 331.3 m/s bei einer Temperatur von ϑ = 0° Celsius. |
| Wenn von m, cm,ft und inch umgeschaltet wird, ist manchmal die Antwort das erste Mal nicht richtig. Bitte mehrfach zwischen den Einheiten umschalten, einen "Refresh" durchführen und noch einmal versuchen. |
Die Schall-Formeln und Gleichungen: 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 |
| Wellengeschwindigkeit 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 ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektromagnetischen Wellen im Vakuum. Die Lichtgeschwindigkeit im freien Raum (Vakuum) ist die Geschwindigkeit mit der sich elektromagnetische Wellen (Radiowellen) ausbreiten, eingeschlossen die Lichtwellen. |
| Zur Umrechnung muss bei elektromagnetischen Wellen anstatt der Schallgeschwindigkeit als Fortpflanzungsgeschwindigkeit 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. Wähle die gewünschte Einheit. Die eingestellte Lichtgeschwindigkeit von 299 792 458 m/s bzw. 983 571 056 ft/s kann verändert werden. |
Die Formeln und Gleichungen: 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
Elektromagnetisches Spektrum
| Auch elektromagnetische Wellen breiten sich im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit ≈ 300 000 km/s aus. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Signalen über Lichtwellenleiter beträgt etwa 9/10 der Lichtgeschwindigkeit, also: ≈ 270 000 km/s. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Signalen über Kupferleitungen beträgt etwa 2/3 der Lichtgeschwindigkeit, also: ≈ 200 000 km/s. Theoretisch bewegen sich elektrische Signale mit Lichtgeschwindigkeit. Kabel verlangsamen diese Geschwindigkeit. Der Geschwindigkeitsausbreitungsfaktor ist: (Velocity of propagation) 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 Druckschwankungen als Schallwechseldruck überwiegend in Luft dar. Die Schallgeschwindigkeit beträgt 343 m/s bei 20°C in Luft. Manchmal wird die Wellenlänge noch in Ångström (Angström): 1 Å = 10−10 m = 0,1 nm angegeben. |
| Umrechnungstabelle − Frequenz in Wellenlänge
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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 |
Wellenlängen 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. |
Die Angabe der Frequenz ist in der Optik weniger gebräuchlich.
| Schallwellen und elektromagnetische Wellen sind unterschiedlich. Schallwellen brauchen unbedingt ein Medium, um transportiert zu werden. Das brauchen die elektromagnetischen Wellen nicht. Die Eigenschaften einer Schallwelle hängen von den Eigenschaften des Mediums ab. |
| Schallgeschwindigkeit c in bekannten Materialien |
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| Medium | m/s | |
| Luft, trocken (20 °C) | 343 | |
| Helium (0 °C) | 980 | |
| 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) |
| Berechnung der Radio-Frequenz in Wellenlänge und zurück |
| Einfach den Wert links oder rechts eingeben. Der Rechner arbeitet in beide Richtungen des ↔ Zeichens. |
| ● Elektromagnetische Wellen benötigen kein Transportmedium. |
| Berechnung der Schall-Frequenz in Wellenlänge und zurück |
| Einfach den Wert links oder rechts eingeben. Der Rechner arbeitet in beide Richtungen des ↔ Zeichens. |
| ● Schallwellen benötigen unbedingt ein Transportmedium. |
| Harmonische, Obertöne und Teiltöne aus der Grundfrequenz Klaviatur, Frequenzen = Notennamen, Piano-Tastatur Frequenzbereich der Musikinstrumente und Gesangsstimmen |
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