Encontrando a velocidade da luz por $ c = f \ lambda $?

Ao considerar a radiação EM como ondas, diz-se que são os campos elétricos e magnéticos que oscilam com o tempo. Portanto, $ f $ não é a frequência da distância, mas dos campos eletromagnéticos.

Também aprendi a derivar o comprimento de onda da equação $ c = f \ lambda $. No entanto, isso levanta uma questão: se $ f $ não é frequência de oscilação de distância e $ \ lambda $ é medida de distância, não é a equação $ c = f \ lambda $ bogus em primeiro lugar?

Comentários

  • Você pode explicar o que significa " frequência de distância " ?

Resposta

Em geral, para uma onda com velocidade $ v $ e frequência $ f $, o comprimento de onda é dado por,

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

Em nosso caso, para luz ou radiação eletromagnética, $ v = c $. Portanto, se medirmos alguma radiação de entrada que tem frequência $ f $ e comprimento de onda $ \ lambda $, ela deve se manter,

$$ c = \ lambda f $$

ou aproximadamente, como nossas medições têm incertezas. Dimensionalmente, a equação está perfeitamente correta; observe que $ [f] = \ mathrm {s} ^ {- 1} $ e $ [\ lambda] = \ mathrm {m} $, portanto $ [\ lambda f] = \ mathrm {ms} ^ {- 1} $ que é precisamente a velocidade conforme necessário.


Alternativamente, lembre-se do en A ergia de um fóton com frequência $ f $ é dada por, $ E = hf $ onde $ h $ é a constante de Planck. Portanto, poderíamos expressar a velocidade da luz, $ c $, como $$ c = \ frac {E \ lambda} {h} $$

com $ E $ sendo a energia que medimos, e $ \ lambda $ mais uma vez o comprimento de onda. Por exemplo, para luz ultravioleta, sabemos que $ E $ é grande (em comparação com a outra extremidade do espectro), o que implica um valor baixo de $ \ lambda $.

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