¿Por qué aumenta la frecuencia de una onda a medida que disminuye su longitud?

Creo que la respuesta se resume diciendo “la energía no se crea ni se destruye”.

Si tiene una onda, de cualquier frecuencia determinada, tomó una cantidad definida de energía para producir esa onda (una onda de cierta frecuencia durante un período definitivo). La onda es esa energía que se transfiere a través de un medio (aire, agua, gelatina) -o, etc.)

A medida que acorta la longitud de onda potencial, cambia sus características físicas. Todavía tiene la misma cantidad de energía involucrada, pero ahora no tiene la misma distancia para transferir esa energía. Las partículas disponibles para participar se reducen esencialmente, haciendo que las partículas restantes absorban la energía existente de esta onda. La energía adicional provoca el aumento de la frecuencia, ya que se ha reducido el período de la longitud de onda.

¿Tiene sentido? ¿No es genial la física?

Imagine una pluma vibratoria dibujando una ola en cinta peper dibujada a una velocidad constante. Si se supone que la onda dibujada es más densa (= longitud de onda más corta), la vibración debe ser más rápida.

Hacemos referencia a la velocidad de la luz, la frecuencia más baja es más lenta en comparación con la velocidad de la luz, por lo que la longitud de onda es mayor durante un ciclo completo. Por ejemplo, sabemos que las ondas de radio viajan un poco más despacio que la luz. Después de agregar al factor de velocidad, una onda de radio en el espacio libre viaja .984 la velocidad de la luz para una longitud de onda completa. Podemos encontrar la longitud de una onda completa dividiendo 984 por la frecuencia. Entonces, para 3.5 MHZ, usaríamos 984 dividido por 3.5, eso sería 281.142857 pies. 150 MHZ serían 984 divididos por 150, eso sería 6.56 pies para un ciclo de onda completo. Tenga en cuenta que la energía de radio que viaja por cable o coaxial puede viajar un poco más lento. En el mundo real, calculamos la corrección de velocidad para el medio por el que viaja la energía. Si estamos midiendo colores claros, el concepto es el mismo.

Tengo un sistema A2A para esto porque, aparentemente, la gente está buscando una mejor respuesta.

Las otras respuestas son objetivamente correctas y citan correctamente la relación entre velocidad de onda, frecuencia y longitud de onda:

[matemáticas] v = f \ lambda [/ matemáticas]

Sin embargo, hay un matiz aquí. De estos tres términos: [matemática] v [/ matemática] es una propiedad intrínseca del medio y [matemática] f [/ matemática] es una propiedad intrínseca de la radiación (relacionada con la energía de la onda), pero la longitud de onda, [ math] \ lambda [/ math] está determinado por los otros dos. (Sí, lo sé, que para una frecuencia y velocidad de onda determinadas, el efecto Doppler significa que la longitud de onda cambia y, por lo tanto, también lo hace la frecuencia aparente, pero la frecuencia intrínseca de la emisión no, solo la frecuencia percibida por el observador con un velocidad relativa distinta de cero)

Entonces, su pregunta, como lo ha dicho, implica una causalidad incorrecta. Preguntar “por qué la frecuencia aumenta a medida que disminuye la longitud de onda” implica que de alguna manera se puede cambiar la longitud de onda y que eso cambiará la frecuencia intrínseca de la radiación. Este no es el caso.

La pregunta más causalmente precisa debería ser “¿por qué la longitud de una onda disminuye a medida que aumenta su frecuencia?” Y esto ha sido respondido bien, en términos de energía contenida en la onda, por las otras respuestas.

HTH.

Debe especificar la VELOCIDAD de su ola. La VELOCIDAD de la onda es igual, por definición, al PRODUCTO de la longitud de onda por su frecuencia. Esto es cierto para las ondas de agua o los rayos de luz o cualquier tipo de radiación.

Porque la velocidad es constante.

La velocidad está relacionada con el medio (en el caso de la gravedad o el electromagnetismo, las propiedades del espacio). Esto significa que, haga lo que haga la onda (o lo que sea que cambie) su velocidad debe ser constante si se encuentra en el mismo medio.

La velocidad de la onda es la longitud de onda por la frecuencia. Entonces, para que uno disminuya, el otro aumenta.