Cara Menghitung Panjang Gelombang

Panjang gelombang adalah jarak satu puncak gelombang ke puncak lainnya, dan umumnya dihubungkan dengan spektrum elektromagnetik. ^{[1]XTeliti sumber} Perhitungan panjang gelombang ditentukan oleh data yang diketahui. Jika yang diketahui adalah laju dan frekuensi gelombang, Anda bisa menggunakan rumus dasar perhitungan panjang gelombang. Jika ingin menentukan panjang gelombang cahaya berdasarkan energi spesifik foton, Anda bisa menggunakan persamaan energi. Perhitungan panjang gelombang cukup mudah asalkan Anda mengetahui persamaan yang tepat.

Bagian 1

Bagian 1 dari 3:

Menghitung Panjang Gelombang dari Laju dan Frekuensi

Unduh PDF

1
Hitung panjang gelombang menggunakan persamaan panjang gelombang. Untuk mencari panjang suatu gelombang, Anda harus membagi laju dengan frekuensinya. Rumus perhitungan panjang gelombang adalah: $Panjanggelombang={\frac {Lajugelombang}{Frekuensi}}$ $How.com.vn Bahasa Indonesia: Panjanggelombang={\frac {Lajugelombang}{Frekuensi}}$ .^{[2]XTeliti sumber}
- Panjang gelombang umumnya disimbolkan dengan huruf Yunani lamda, $\lambda$ . Laju umumnya disimbolkan dengan huruf $v$ . Frekuensi umumnya disimbolkan dengan huruf $f$ . $\lambda ={\frac {v}{f}}$
2
Gunakan satuan yang tepat. Laju dapat dinyatakan dalam satuan metrik dan imperial. Anda mungkin pernah melihat satuan mil per jam (mpj), kilometer per jam (kpj), meter per detik (m/d), dll. Panjang gelombang nyaris selalu dinyatakan dalam satuan metrik, seperti: nanometer, meter, milimeter, dll. Frekuensi umumnya dinyatakan dalam satuan Hertz (Hz) yang berarti "per detik".^{[3]XTeliti sumber}
- Selalu gunakan satuan yang sama di sepanjang perhitungan. Sebagian besar perhitungan dilakukan hanya dengan satuan metrik. Jika frekuensi gelombang dinyatakan dalam satuan kilohertz (kHz) atau laju gelombang dinyatakan dalam satuan km/detik, Anda harus mengonversi satuan-satuan tersebut menjadi Hertz dan meter/detik dengan mengalikannya dengan 1000 (10 kHz = 10.000 Hz).
3
Masukkan data yang diketahui ke dalam persamaan dan selesaikan. Jika ingin menghitung panjang suatu gelombang, Anda hanya perlu memasukkan laju dan frekuensi gelombang ke dalam persamaan. Pembagian antara laju dan frekuensi akan menghasilkan panjang gelombang. ^{[4]XTeliti sumber}
- Misalnya: cari panjang suatu gelombang yang bergerak dengan laju 20 m/detik pada frekuensi 5 Hz.
  - $Panjanggelombang={\frac {Lajugelombang}{Frekuensi}}$
    $\lambda ={\frac {v}{f}}$
    $\lambda ={\frac {20m/d}{5Hz}}$
    $\lambda =4m$
4
Gunakan persamaan ini untuk menghitung laju atau frekuensi. Anda bisa mengubah susunan persamaan ini untuk menghitung laju dan frekuensi suatu panjang gelombang. Untuk menghitung laju dari frekuensi dan panjang gelombang tertentu, gunakan persamaan $v={\frac {\lambda }{f}}$ $How.com.vn Bahasa Indonesia: v={\frac {\lambda }{f}}$ . Untuk menghitung frekuensi gelombang dengan laju dan panjang gelombang tertentu, gunakan persamaan $f={\frac {v}{\lambda }}$ $How.com.vn Bahasa Indonesia: f={\frac {v}{\lambda }}$ .^{[5]XTeliti sumber}
- Misalnya: cari laju gelombang yang memiliki panjang 450 nm dan frekuensi 45 Hz. $v={\frac {\lambda }{f}}={\frac {450nm}{45Hz}}=10nm/s$ .
- Misalnya: cari frekuensi gelombang yang memiliki panjang 2,5 m dan laju 50 m/s. $f={\frac {v}{\lambda }}={\frac {50m/s}{2,5m}}=20Hz$ .
Iklan

Bagian 2

Bagian 2 dari 3:

Menghitung Panjang Gelombang dari Energi Foton

Unduh PDF

1
Hitung panjang gelombang menggunakan persamaan energi. Rumus energi yang menyertakan panjang gelombang adalah $E={\frac {hc}{\lambda }}$ $How.com.vn Bahasa Indonesia: E={\frac {hc}{\lambda }}$ dengan $E$ $How.com.vn Bahasa Indonesia: E$ sebagai energi sistem dalam satuan Joule (J), $h$ $How.com.vn Bahasa Indonesia: h$ konstanta Planck: 6,626 x 10^-34 Joule detik (J d), $c$ $How.com.vn Bahasa Indonesia: c$ laju cahaya dalam vakum: 3,0 x 10⁸ meter per detik (m/d), dan $\lambda$ $How.com.vn Bahasa Indonesia: \lambda$ panjang gelombang dalam meter (m).^{[6]XTeliti sumber}
- Energi foton biasanya diketahui untuk menyelesaikan soal seperti ini.
Anda bisa mengubah susunan persamaan di atas untuk mencari panjang gelombang. Jika kedua sisi persamaan dikalikan dengan panjang gelombang lalu dibagi dengan energi, persamaan yang tersisa adalah $\lambda ={\frac {hc}{E}}$ . Jadi, jika energi foton diketahui, Anda bisa menghitung panjang gelombangnya. ^{[7]XTeliti sumber}
Persamaan ini juga dapat digunakan untuk menentukan panjang gelombang maksimal cahaya yang diperlukan untuk mengionkan logam. Cukup gunakan energi ionisasi dan selesaikan perhitungan panjang gelombangnya.
3
Masukkan variabel yang diketahui dan selesaikan persamaan. Setelah susunan persamaan diubah, Anda bisa menyelesaikan perhitungan panjang gelombang dengan memasukkan variabel energi. Dua variabel lainnya konstan, jadi nilainya akan selalu sama. Untuk menyelesaikannya, kalikan kedua konstanta, kemudian bagi dengan energi. ^{[8]XTeliti sumber}
- Misalnya: cari panjang gelombang suatu foton yang berenergi 2,88 x 10^-19 J.
  - $\lambda ={\frac {hc}{E}}$
    = ${\frac {(6,626*10^{-34})(3,0*10^{8})}{(2,88*10^{-19})}}$
    $={\frac {(19,878*10^{-26})}{(2,88*10^{-19})}}$
    $=6,90*10^{-7}meter$ .
  - Ubah satuan panjang gelombang menjadi nanometer dengan mengalikannya dengan 10^-9. Panjang gelombangnya sama dengan 690 nm.
Iklan

Bagian 3

Bagian 3 dari 3:

Menghindari Kesalahan

Unduh PDF

1
Periksa jawaban Anda dengan mengalikan panjang gelombang dan frekuensinya. Jika nilai panjang gelombang yang diperoleh benar, hasil perkaliannya dengan frekuensi akan memberikan laju seperti yang diketahui. Jika tidak, periksa lagi perhitungan Anda. Jika Anda menggunakan kalkulator, pastikan angka yang dimasukkan sudah benar.
- Misalnya: berapakah panjang gelombang suara berfrekuensi 70 Hz yang merambat dengan laju 343 meter per detik?
  - Dengan mengikuti petunjuk perhitungan di atas, Anda akan mendapatkan hasil 4.9 meter.
  - Periksa perhitungan Anda dengan mengalikan 4,9 meter x 70 Hz = 343 meter/detik. Inilah laju gelombang yang diketahui, jadi jawaban Anda benar.
2
Gunakan notasi ilmiah untuk menghindari kesalahan pada perhitungan kalkulator. Perhitungan panjang gelombang sering kali melibatkan angka yang sangat besar, terutama jika menggunakan laju cahaya. Hal ini dapat mengakibatkan kesalahan pada kalkulator Anda. Hindari masalah ini dengan menuliskan angka-angka soal dalam notasi ilmiah. ^{[9]XTeliti sumber}
- Misalnya: cahaya melintasi air dengan kecepatan sekitar 225.000.000 meter per detik. Jika frekuensi gelombang tersebut adalah 4 x 10¹⁴ Hz, berapakah panjang gelombangnya?
  - Penulisan laju gelombang dalam notasi ilmiah = 2,25 x 10⁸, sedangkan frekuensinya telah dituliskan dalam notasi ilmiah.
  - $Panjanggelombang={\frac {lajugelombang}{frekuensi}}$
    $={\frac {2,25*10^{8}}{4*10^{14}}}={\frac {2,25}{4*10^{6}}}$
    $=0,563*10^{-6}meter$
    $=5,63*10^{-7}meter$ .
3
Jangan mengubah frekuensi saat gelombang memasuki media yang berbeda. Dalam banyak soal cerita, gelombang dinyatakan melewati media yang berbeda. Kesalahan perhitungan yang sering terjadi adalah menghitung frekuensi gelombang yang baru. Padahal, frekuensi gelombang tidak berubah saat melintasi media yang berbeda, dan hanya panjang gelombang dan lajunya saja yang berubah.^{[10]XTeliti sumber}
- Misalnya: gelombang cahaya dengan frekuensi f, laju v, dan panjang gelombang λ melintasi udara ke media dengan indeks refraksi 1,5. Bagaimanakah perubahan pada ketiga nilai di atas?
  - Laju gelombang yang baru sama dengan ${\frac {v}{1,5}}$ .
  - Frekuensi gelombang tetap sama f.
  - Panjang gelombang yang baru sama dengan ${\frac {lajuyangbaru}{frekuensiyangbaru}}={\frac {\frac {v}{1,5}}{f}}={\frac {v}{1,5f}}$ .
4
Periksa satuannya. Satuan yang digunakan sering kali bisa memberi petunjuk pengerjaan soal. Jika hasilnya tidak masuk akal, periksa lagi apakah Anda sudah menggunakan satuan yang tepat.
- Misalnya, mungkin Anda menggunakan satuan Joule padahal seharusnya Hertz sehingga hasilnya salah.
Iklan