Todas las calculadoras de este sitio ejecutan una de las fórmulas que aparecen a continuación, en tu navegador, con las constantes que se indican aquí. El código es un único archivo pequeño que puedes leer.
Constantes
| Magnitud | Valor | Nota |
|---|---|---|
| Velocidad de la luz en el vacío, c | 299,792,458 m/s | exacta por definición |
| Constante de Planck, h | 6.62607015 × 10-34 J s | exacta (SI 2019) |
| Electronvoltio | 1.602176634 × 10-19 J | exacta |
| hc | 1239.84 eV nm | derivada; el atajo para la energía del fotón |
| Masa del electrón | 9.1093837015 × 10-31 kg | CODATA 2018 |
| Masa del protón | 1.67262192369 × 10-27 kg | CODATA 2018 |
| Masa del neutrón | 1.67492749804 × 10-27 kg | CODATA 2018 |
Longitud de onda y frecuencia
v = f × λ, por lo que λ = v / f y f = v / λ.
Para la luz y las ondas de radio, v es c dividida por el índice de refracción del medio: vacío 1, aire 1.000293, agua 1.333, vidrio crown 1.52, diamante 2.417. Estos son valores de luz visible y varían ligeramente con la longitud de onda. Para el sonido, la calculadora usa 343 m/s en aire a 20 °C, 1480 m/s en agua y 5960 m/s en acero. La banda del espectro que se muestra se determina según la longitud de onda en el vacío, porque la frecuencia es lo que permanece fijo cuando una onda entra en un medio.
Ejemplo: 100 MHz en el vacío, λ = 299,792,458 / 100,000,000 = 2.998 m.
Energía del fotón
E = h f = h c / λ. Con λ en nanómetros, E(eV) = 1239.84 / λ.
Ejemplo: 532 nm da 1239.84 / 532 = 2.33 eV, o 3.73 × 10-19 J.
Longitud de onda de de Broglie
λ = h / (m v), la forma no relativista. La calculadora advierte cuando la velocidad supera 0.1 c, caso en el que el momento relativista debería reemplazar a m v, y rechaza velocidades iguales o superiores a c. No calcula el valor relativista.
Ejemplo: un electrón a 1,000,000 m/s, λ = 6.626 × 10-34 / (9.109 × 10-31 × 106) = 7.27 × 10-10 m = 0.727 nm.
Longitudes de antena
La media longitud de onda en espacio libre es (c / f) / 2. La longitud del dipolo es esa cifra multiplicada por un factor de velocidad, por defecto 0.95, que tiene en cuenta el efecto de extremo en hilo delgado. Cada brazo es la mitad del dipolo; la vertical de cuarto de onda equivale a un brazo; la onda completa es el doble del dipolo.
En pies con f en MHz, la media onda en espacio libre es 492 / f y el dipolo acortado a 0.95 es aproximadamente 468 / f, la cifra que citan la mayoría de las referencias de radioaficionados.
Ejemplo: 146 MHz, media onda en espacio libre 1.027 m, dipolo 0.976 m (3.20 ft), cada brazo 0.488 m. Las antenas reales se cortan un poco más largas y se recortan para obtener la ROE más baja.
Bandas del espectro
Radio por encima de 1 m; microondas de 1 mm a 1 m; infrarrojo de 750 nm a 1 mm; visible de 380 a 750 nm (violeta 380-450, azul 450-495, verde 495-570, amarillo 570-590, naranja 590-620, rojo 620-750); ultravioleta de 10 a 380 nm; rayos X de 10 pm a 10 nm; gamma por debajo de 10 pm. Un valor límite pertenece a la banda de mayor longitud de onda (750 nm se lee como infrarrojo, 10 nm como ultravioleta). Estas son convenciones; distintas referencias las trazan de forma ligeramente distinta.
Unidades y redondeo
Todo se calcula en SI y se convierte para mostrarlo. Los resultados muestran cuatro cifras significativas; el campo que repite tu entrada muestra seis. La unidad de visualización se elige de modo que el número quede entre 1 y 1000 cuando sea posible.
Comprobar el código
Todas las fórmulas están en /source/physics.js y cada una tiene una prueba automatizada. Si un resultado parece incorrecto, avísanos con los datos que introdujiste.