Kalkulator Frekuensi Gelombang
Frekuensi ialah bilangan kitaran gelombang yang berlaku dalam satu saat. Diukur dalam hertz (Hz), di mana 1 Hz bermaksud satu kitaran sesaat. Gelombang berfrekuensi tinggi seperti sinar gamma mempunyai lebih banyak kitaran sesaat berbanding gelombang radio yang berfrekuensi rendah.
Cara Kira Frekuensi
Frekuensi dikira dengan membahagikan kelajuan gelombang kepada panjang gelombangnya. Formula kira frekuensi ini terpakai untuk semua jenis gelombang elektromagnet termasuk cahaya, radio, dan gelombang mikro.
Gunakan kalkulator panjang gelombang untuk kira panjang gelombang dahulu jika belum ada nilainya. Bagi gelombang yang melalui medium lain seperti kaca atau air, hukum Snell membantu kira perubahan arah dan halaju gelombang.
Formula Frekuensi: f = c ÷ λ
Di mana:
- f = Frekuensi (Hz)
- c = Kelajuan cahaya = 3 × 10⁸ m/s
- λ = Panjang gelombang (meter)
Contoh Pengiraan Frekuensi
Soalan: Wayarles WiFi 2.4 GHz mempunyai panjang gelombang 0.125 m. Sahkan frekuensinya.
Penyelesaian: λ = 0.125 m f = 300,000,000 ÷ 0.125 f = 2,400,000,000 Hz = 2.4 GHz
Ini mengesahkan kenapa panjang gelombang WiFi hampir sama dengan saiz penghala rumah, kira-kira 12.5 cm.
Apa itu Frekuensi?
Frekuensi ialah bilangan kitaran penuh yang diselesaikan oleh gelombang dalam masa satu saat. Nilai ini diukur dalam hertz (Hz). Satu hertz bermaksud satu kitaran sesaat.
Gelombang dengan frekuensi tinggi mempunyai lebih banyak kitaran sesaat. Sinar-X beroperasi pada 10¹⁷ hingga 10²⁰ Hz, cukup tinggi untuk menembusi tisu lembut badan. Gelombang radio pula beroperasi pada kHz hingga GHz, cukup rendah untuk merambat ribuan kilometer merentasi permukaan bumi.
Mengapa Frekuensi Penting?
Frekuensi menentukan kesan sebenar sebuah gelombang terhadap persekitarannya. Dalam telekomunikasi, jalur frekuensi yang berbeza ditetapkan kepada penggunaan tertentu oleh kerajaan melalui MCMC di Malaysia. WiFi 2.4 GHz menembusi dinding lebih baik tetapi lebih sesak pengguna. WiFi 5 GHz laju tetapi jarak lebih pendek. Dalam perubatan, MRI menggunakan frekuensi radio 40-300 MHz untuk mengimejan tisu tanpa sinaran berbahaya. Muzik pun bergantung pada frekuensi. Nota A4 pada 440 Hz adalah rujukan penalaan piawai seluruh dunia.
Unit Frekuensi
| Unit | Nilai | Contoh Penggunaan |
|---|---|---|
| Hz | 1 kitaran/saat | Arus elektrik, sonar |
| kHz | 1,000 Hz | Radio AM, gelombang ultrasound |
| MHz | 1,000,000 Hz | Radio FM, WiFi lama, pemproses CPU |
| GHz | 1,000,000,000 Hz | WiFi, 4G/5G, gelombang mikro |
| THz | 10¹² Hz | Cahaya inframerah dan cahaya tampak |
Kalkulator kira frekuensi ini menggunakan unit Hz sebagai output. Tukar ke GHz dengan bahagikan hasilnya dengan 1,000,000,000. Untuk kira tenaga gelombang daripada frekuensi, rujuk kalkulator tenaga kinetik sebagai titik perbandingan tenaga sistem.
| Panjang Gelombang | Frekuensi | Jenis |
|---|---|---|
| 3 m | 100 MHz | Radio FM |
| 300 m | 1 MHz | Radio AM |
| 0.125 m | 2.4 GHz | WiFi |
| 0.06 m | 5 GHz | WiFi 5G |
| 0.03 m | 10 GHz | Gelombang mikro |
| 550 nm | 545 THz | Cahaya hijau |
| 700 nm | 428 THz | Cahaya merah |
Soalan Lazim
A Frekuensi ialah bilangan kitaran penuh yang diselesaikan oleh gelombang dalam masa satu saat. Diukur dalam hertz (Hz). Gelombang radio beroperasi dalam kHz hingga GHz, manakala cahaya tampak berada dalam julat terahertz (THz).
A Cara kira frekuensi menggunakan formula f = c ÷ λ, di mana c ialah kelajuan cahaya (3 × 10⁸ m/s) dan λ ialah panjang gelombang dalam meter. Contoh: WiFi 2.4 GHz mempunyai panjang gelombang 0.125 m. Kira: 300,000,000 ÷ 0.125 = 2,400,000,000 Hz = 2.4 GHz.
A Unit frekuensi ialah hertz (Hz) dan gandaannya: 1 kHz = 1,000 Hz, 1 MHz = 1,000,000 Hz, 1 GHz = 1,000,000,000 Hz, 1 THz = 10¹² Hz. Radio AM guna kHz, Radio FM guna MHz, WiFi dan 5G guna GHz, cahaya tampak guna THz.
A Frekuensi menentukan sifat gelombang termasuk tenaga, jarak perambatan, dan kapasiti data. Dalam telekomunikasi, frekuensi tinggi seperti 5G pada 28 GHz boleh bawa lebih banyak data. Dalam perubatan, MRI guna frekuensi radio untuk pengimejan tisu. Frekuensi muzik pula menentukan nada, nota A4 = 440 Hz.
A Frekuensi dan panjang gelombang adalah berkadar songsang melalui hubungan f × λ = c. Apabila panjang gelombang bertambah, frekuensi berkurang, dan sebaliknya. Gelombang radio ada panjang gelombang meter hingga kilometer tetapi frekuensi rendah. Cahaya tampak ada panjang gelombang nanometer tetapi frekuensi terahertz.