Las ondas pueden describir el sonido, la luz o incluso la función de onda de las partículas, pero cada onda tiene un número de onda. Esto describe cómo varía a través del espacio, y esto depende de manera crucial de la longitud de onda de la onda o su velocidad y frecuencia. Para los estudiantes de física o química, aprender a calcular un número de onda forma una parte vital para dominar el tema. La buena noticia es que hay una fórmula simple para el número de onda, y solo necesita información muy básica sobre la onda para calcularla.

TL; DR (demasiado largo; no leído)

Use la ecuación:

ν

\u003d 1 / 𝜆

\u003d f
/ v

Para calcular el número de onda espacial ( ν
), observando que 𝜆

significa longitud de onda, f
significa frecuencia y v
significa la velocidad de la onda.

Usa la ecuación:

k
\u003d 2π / 𝜆

\u003d 2π_f_ / v

Para calcular el número de onda angular ( k
).
¿Qué es un número de onda?

Los físicos y químicos usan dos tipos diferentes de número de onda: el número de onda espacial (a menudo llamado frecuencia espacial) o el angular número de onda (a veces llamado número de onda circular). El número de onda espacial le indica el número de longitudes de onda por unidad de distancia, mientras que el número de onda angular le dice el número de radianes (una medida de ángulo) por unidad de distancia. En términos generales, el número de onda angular se usa en física y geofísica, mientras que el número de onda espacial se usa en química. Esencialmente, las ecuaciones son las mismas, excepto que el número de onda angular usa 2π como numerador, porque este es el número de radianes en un círculo completo (equivalente a 360 °).

1. Encuentre la información que necesita la onda
   
   

   Encuentre la longitud de onda de la onda antes de calcular el número de onda angular o espacial. Ambas cantidades dependen solo de la longitud de onda, denotada por el símbolo λ
   , e incluso puede leer esto directamente desde una representación visual de la onda como la distancia entre los "picos" o "valles" sucesivos de la onda.
   

   Si no tiene la longitud de onda, puede usar la relación:
   

   𝜆
   
   
   
   \u003d v
   / f
   
   

   Donde v
   representa la velocidad de la onda y f
   representa su frecuencia. Esto significa que puede calcular el número de onda con una frecuencia y una velocidad, teniendo en cuenta que para las ondas de luz, la velocidad siempre es v
   \u003d c
   \u003d 2.998 × 10 ^{8 metros por segundo .}
   

2. Elija la forma correcta de la ecuación
   
   

   Use la siguiente relación para calcular el número de onda espacial (representado aquí por ν
   , aunque a veces se usan otros símbolos ):
   

   ν
   
   \u003d 1 / 𝜆
   
   
   
   
   

   \u003d f
   / v
   
   

   Donde la primera definición simplemente representa el recíproco de la longitud de onda, y la segunda expresa esto como la frecuencia dividida por la velocidad de la ola. Los números de onda tienen unidades de longitud ^{−1, por ejemplo, para metros (m), esto sería m −1.}
   

   Para el número de onda angular (denotado por k
   ) , la fórmula es:
   

   k
   
   \u003d 2π / 𝜆
   
   
   

   \u003d 2π_f_ /< em> v
   
   

   Donde nuevamente el primero usa la longitud de onda y el segundo traduce esto en una frecuencia y una velocidad.
   

3. Calcular el número de onda
   
   

   Calcular el número de onda usando la ecuación apropiada. Para una onda de luz con una longitud de onda de 700 nanómetros o 700 × 10 ^{−9 m, que representa la luz roja, el cálculo del número de onda angular es:}
   

   k
   
   \u003d 2π / 𝜆
   
   
   

   \u003d 2π /(700 × 10 ^{−9 m)}
   

   \u003d 8.975979 × 10 ^{6 m −1}
   

   ≅ 8.98 × 10 ^{6 m −1}
   

   Para una onda de sonido, con una frecuencia de 200 Hz y una velocidad de 343 metros por segundo (ms ^{−1), el cálculo del número de onda espacial da:}
   

   ν
   
   \u003d f
   / v
   
   

   \u003d 200 Hz /343 ms ⁻¹
   

   \u003d 0.583 m ⁻¹