Kun pidetään EM-säteilyä aaltoina, sanotaan, että sähkö- ja magneettikentät värähtelevät ajan myötä. Siksi $ f $ ei ole etäisyyden, vaan sähkömagneettisten kenttien taajuus.
Minua on myös opetettu johtamaan aallonpituus yhtälöstä $ c = f \ lambda $. Tämä herättää kuitenkin kysymyksen: jos $ f $ ei ole etäisyyden värähtelytaajuus ja $ \ lambda $ on etäisyyden mitta, eikö yhtälö $ c = f \ lambda $ ole väärä?
Kommentit
- Voitteko selittää, mitä " etäisyyden " tarkkuus tarkoittaa ?
vastaus
Yleensä aallon nopeudella $ v $ ja taajuudella $ f $ aallonpituuden antaa:
$$ \ lambda = \ frac {v} {f} $$
Tapauksessamme valon tai sähkömagneettisen säteilyn osalta $ v = c $. Jos siis mitataan tulevaa säteilyä, jonka taajuus on $ f $ ja aallonpituus $ \ lambda $, sen on oltava,
$$ c = \ lambda f $$
tai karkeasti, koska mittauksillamme on epävarmuustekijöitä. Yhtälö on täysin hieno; huomaa, että $ [f] = \ mathrm {s} ^ {- 1} $ ja $ [\ lambda] = \ mathrm {m} $, joten $ [\ lambda f] = \ mathrm {ms} ^ {- 1} $, joka on tarkalleen vaadittu nopeus.
Vaihtoehtoisesti, muista en Ergoni fotonista, jonka taajuus on $ f $, saadaan, $ E = hf $, jossa $ h $ on Planckin vakio. Siksi voisimme ilmaista valon nopeuden, $ c $, kuten $$ c = \ frac {E \ lambda} {h} $$
jossa $ E $ on mittaamamme energia ja $ \ lambda $ jälleen aallonpituus. Esimerkiksi ultraviolettivalolle tiedämme, että $ E $ on suuri (verrattuna spektrin toiseen päähän), mikä tarkoittaa alhaista $ \ lambda $.