Nalezení rychlosti světla o $ c = f \ lambda $?

Když uvažujeme EM záření jako vlny, říká se, že jsou to elektrická a magnetická pole, která kmitají s časem. Proto $ f $ není frekvence vzdálenosti, ale elektromagnetických polí.

Také mě naučili odvodit vlnovou délku z rovnice $ c = f \ lambda $. To však vyvolává otázku: pokud $ f $ není frekvence oscilace vzdálenosti a $ \ lambda $ je míra vzdálenosti, není to rovnice falešné rovnice $ c = f \ lambda $?

Komentáře

  • Můžete prosím vysvětlit, co znamená " frekvence vzdálenosti " ?

Odpověď

Obecně platí, že pro vlnu s rychlostí $ v $ a frekvencí $ f $ platí vlnová délka je dána vztahem,

$$ \ lambda = \ frac {v} {f} $$

V našem případě pro světlo nebo elektromagnetické záření $ v = c $. Pokud tedy měříme nějaké přicházející záření, které má frekvenci $ f $ a vlnovou délku $ \ lambda $, musí to platit,

$$ c = \ lambda f $$

nebo zhruba, protože naše měření mají nejistoty. Rozměrově je rovnice naprosto v pořádku; všimněte si, že $ [f] = \ mathrm {s} ^ {- 1} $ a $ [\ lambda] = \ mathrm {m} $, tedy $ [\ lambda f] = \ mathrm {ms} ^ {- 1} $, což je přesně požadovaná rychlost.


Alternativně si vybavte en Energie fotonu s frekvencí $ f $ je dána vztahem, $ E = hf $, kde $ h $ je Planckova konstanta. Proto bychom mohli vyjádřit rychlost světla, $ c $, jako $$ c = \ frac {E \ lambda} {h} $$

, přičemž $ E $ je energie, kterou měříme, a $ \ lambda $ opět na vlnové délce. Například pro ultrafialové světlo víme, že $ E $ je velké (ve srovnání s druhým koncem spektra), což znamená nízkou hodnotu $ \ lambda $.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *