Długość fali akustycznej (λ)

Definicja Profesjonalna

W fizyce falowej długość fali jest przestrzennym odpowiednikiem okresu drgań. Jest to jedna z najważniejszych wielkości służących do opisu ruchu falowego.

Długość fali akustycznej (λ) – odległość między dwoma kolejnymi punktami ośrodka, w których w danej chwili czasu drgania akustyczne mają tę samą fazę i która jest wyznaczona zgodnie z kierunkiem rozchodzenia się fali.

W praktyce inżynierskiej długość fali jest ściśle powiązana z częstotliwością (f) oraz prędkością dźwięku (c) i wyraża się wzorem:

Gdzie:

• (λ) – długość fali w metrach [m],

  
  

• c – prędkość dźwięku (w powietrzu ok. 340 m/s),

  
  

• f – częstotliwość w hercach [Hz].

  
  

Akustyka w Prostych Słowach

Najprościej wyobrazić to sobie na przykładzie fal na morzu. Długość fali to po prostu odległość od szczytu jednej fali do szczytu kolejnej. W akustyce jest identycznie – to dystans w powietrzu pomiędzy jednym maksymalnym zagęszczeniem cząsteczek a następnym.

To, co jest fascynujące w akustyce, to gigantyczna rozpiętość tych rozmiarów. Dźwięk zachowuje się zupełnie inaczej w zależności od tego, jak jest "długi".

Zastosujmy wzór w praktyce, przyjmując prędkość dźwięku 340 m/s:

1. Tony wysokie (np. pisk komara - 10 000 Hz):
   Fala ma długość zaledwie 3,4 centymetra. Jest krótka, "drobna". Taka fala łatwo odbija się od małych przedmiotów (np. kubka na stole) i łatwo ją zatrzymać nawet cienką szybą.

2. Tony średnie (np. ludzka mowa - 500 Hz):
   Fala ma długość 68 centymetrów. To już konkretny wymiar, porównywalny z szerokością ramion człowieka.

3. Tony niskie (np. potężny bas - 20 Hz):
   Tutaj zaczynają się schody. Fala o częstotliwości 20 Hz ma długość aż 17 metrów! To wysokość kilkupiętrowego bloku.

Co to oznacza w praktyce?
Dlatego właśnie basy są tak trudne do wygłuszenia. Fala, która ma kilkanaście metrów długości, "nie zauważa" cienkiej ścianki działowej – po prostu ją opływa lub przenika przez nią, wprawiając całą konstrukcję w drgania. Zrozumienie długości fali jest kluczowe przy projektowaniu izolacji oraz adaptacji akustycznej – nie da się "złapać" 17-metrowej fali kawałkiem cienkiej gąbki.

Podsumowanie

Długość fali akustycznej (λ) to fizyczny rozmiar jednego pełnego cyklu drgania w przestrzeni. Jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości: im wyższy dźwięk, tym fala krótsza; im niższy bas, tym fala dłuższa. Zrozumienie tej skali (od centymetrów do kilkunastu metrów) pozwala zrozumieć, dlaczego różne dźwięki tak odmiennie zachowują się w pomieszczeniach.