Calculez la longueur d'onde à partir de la fréquence et de la vitesse pour la lumière, la radio, le son et d'autres ondes.
De la fréquence à la longueur d'onde
Saisissez la fréquence en hertz et la vitesse de propagation en mètres par seconde.
À propos de la longueur d'onde
La longueur d'onde est la distance entre des points équivalents de cycles successifs, par exemple d'une crête à la suivante ou d'une compression à la suivante. Elle est généralement notée par la lettre grecque lambda. La fréquence indique le nombre de cycles passant en un point chaque seconde, tandis que la vitesse décrit la rapidité de propagation de la perturbation dans son milieu. Ces grandeurs sont reliées par la relation fondamentale : longueur d'onde égale vitesse divisée par fréquence, soit λ = v/f.
Pour les ondes électromagnétiques dans le vide, la vitesse vaut exactement 299,792,458 mètres par seconde. Ondes radio, micro-ondes, infrarouge, lumière visible, ultraviolet, rayons X et gamma suivent cette relation, même si leurs fréquences et longueurs d'onde couvrent de nombreux ordres de grandeur. Dans l'air, la vitesse n'est que légèrement inférieure pour de nombreux calculs pratiques. Dans le verre, l'eau, les fibres et d'autres matériaux, elle diminue selon l'indice de réfraction.
Les ondes mécaniques nécessitent une vitesse adaptée au milieu et aux conditions. Le son se propage à environ 343 mètres par seconde dans l'air sec vers 20 degrés Celsius, mais température, humidité, composition du gaz et hypothèses de pression influencent la valeur choisie. Le son va beaucoup plus vite dans les liquides et les solides. Sur les cordes, les surfaces d'eau et les matériaux élastiques, la vitesse dépend aussi de la tension, de la densité, de la profondeur, de la rigidité et de la géométrie. Le bon choix de vitesse est donc aussi important que la bonne fréquence.
Le calculateur accepte les unités SI de base : fréquence en hertz et vitesse en mètres par seconde. Le résultat principal est en mètres, avec une conversion en nanomètres pour faciliter la lecture des longueurs d'onde optiques. Un nanomètre est un milliardième de mètre. Pour une onde lumineuse de 500 térahertz, saisir 500,000,000,000,000 hertz et la vitesse de la lumière dans le vide donne environ 599.6 nanomètres, dans le spectre visible.
Utilisez cet outil pour estimer des antennes, travailler l'acoustique, la spectroscopie, les communications ou les bases de la physique des ondes. Les dimensions réelles d'une antenne peuvent correspondre au quart, à la moitié ou à une autre fraction de la longueur d'onde en espace libre, avec des corrections liées à sa construction et à son environnement. Les applications de précision doivent employer la vitesse de phase propre au milieu et suffisamment de chiffres significatifs. La relation entre fréquence, vitesse de phase et longueur d'onde est exacte ; la précision pratique dépend des données saisies.
Exemples de longueurs d'onde
Entrée
Résultat
Onde
100 MHz à 299,792,458 m/s
2.997925 m
Onde radio de la bande FM dans le vide
500 THz à 299,792,458 m/s
599.584916 nm
Lumière visible dans le vide
1,000 Hz à 343 m/s
0.343 m
Son dans l'air à température ambiante
Comment calculer une longueur d'onde
Convertissez la fréquence de l'onde en hertz.
Saisissez la vitesse de propagation adaptée à l'onde et au milieu en mètres par seconde.
Sélectionnez Calculer la longueur d'onde.
Lisez le résultat en mètres ou en nanomètres et conservez les chiffres significatifs appropriés.
Questions fréquentes
Quelle formule permet de calculer la longueur d'onde ?
Divisez la vitesse par la fréquence : λ = v/f. Avec des unités compatibles, des mètres par seconde divisés par des cycles par seconde donnent des mètres.
Quelle vitesse utiliser pour la lumière ?
Utilisez 299,792,458 m/s pour le rayonnement électromagnétique dans le vide. Dans un matériau, utilisez la vitesse de phase inférieure correspondant à son indice de réfraction.
Quel est le lien entre fréquence et longueur d'onde ?
À vitesse constante, elles sont inversement proportionnelles. Doubler la fréquence divise la longueur d'onde par deux.
Ce calculateur convient-il au son ?
Oui, saisissez la fréquence sonore et la vitesse du son dans le milieu. Dans l'air, la température et la composition influencent la vitesse : choisissez une valeur adaptée aux conditions.
Pourquoi afficher aussi les nanomètres ?
Les longueurs d'onde du visible et des domaines proches s'expriment facilement en nanomètres. Afficher les deux unités évite de multiplier manuellement les mètres par un milliard.