Al considerar la radiación EM como ondas, se dice que son campos eléctricos y magnéticos los que oscilan con el tiempo. Por lo tanto, $ f $ no es la frecuencia de la distancia sino de los campos electromagnéticos.
También se me ha enseñado a derivar la longitud de onda de la ecuación $ c = f \ lambda $. Sin embargo, esto plantea una pregunta: si $ f $ no es la frecuencia de oscilación de la distancia y $ \ lambda $ es una medida de distancia, ¿no es la ecuación $ c = f \ lambda $ falsa en primer lugar?
Comentarios
- ¿Puede explicar qué significa " frecuencia de distancia " ?
Respuesta
En general, para una onda con velocidad $ v $ y frecuencia $ f $, el la longitud de onda viene dada por,
$$ \ lambda = \ frac {v} {f} $$
En nuestro caso, para luz o radiación electromagnética, $ v = c $. Por lo tanto, si medimos alguna radiación entrante que tiene una frecuencia $ f $ y una longitud de onda $ \ lambda $, debe contener,
$$ c = \ lambda f $$
o aproximadamente, ya que nuestras medidas tienen incertidumbres. Dimensionalmente, la ecuación está perfectamente bien; observe que $ [f] = \ mathrm {s} ^ {- 1} $ y $ [\ lambda] = \ mathrm {m} $, por lo tanto $ [\ lambda f] = \ mathrm {ms} ^ {- 1} $ que es precisamente la velocidad requerida.
Alternativamente, recuerde el en La energía de un fotón con frecuencia $ f $ viene dada por $ E = hf $ donde $ h $ es la constante de Planck. Por lo tanto, podríamos expresar la velocidad de la luz, $ c $, como $$ c = \ frac {E \ lambda} {h} $$
siendo $ E $ la energía que medimos y $ \ lambda $ una vez más la longitud de onda. Por ejemplo, para la luz ultravioleta, sabemos que $ E $ es grande (en comparación con el otro extremo del espectro), lo que implica un $ \ lambda $ bajo.