När man betraktar EM-strålning som vågor sägs det att det är elektriska och magnetiska fält som svänger med tiden. Därför är $ f $ inte frekvensen för avstånd utan för elektromagnetiska fält.
Jag har också lärt mig att härleda våglängden från ekvationen $ c = f \ lambda $. Detta väcker dock en fråga: om $ f $ inte är frekvensen för svängning av avståndet och $ \ lambda $ är mått på avstånd är inte ekvationen $ c = f \ lambda $ falsk i första hand?
Kommentarer
- Kan du snälla förklara vad " avståndsfrekvens " ?
Svar
I allmänhet gäller en våg med hastigheten $ v $ och frekvensen $ f $ våglängden ges av,
$$ \ lambda = \ frac {v} {f} $$
I vårt fall, för ljus eller elektromagnetisk strålning, $ v = c $. Därför, om vi mäter viss inkommande strålning som har frekvensen $ f $ och våglängden $ \ lambda $, måste den hålla,
$$ c = \ lambda f $$
eller ungefär, eftersom våra mätningar har osäkerhet. Dimensionellt är ekvationen helt bra. Lägg märke till att $ [f] = \ mathrm {s} ^ {- 1} $ och $ [\ lambda] = \ mathrm {m} $, därav $ [\ lambda f] = \ mathrm {ms} ^ {- 1} $ som är exakt hastighet efter behov.
Alternativt, minns en ergon av en foton med frekvensen $ f $ ges av, $ E = hf $ där $ h $ är Plancks konstant. Därför kan vi uttrycka ljusets hastighet, $ c $, eftersom $$ c = \ frac {E \ lambda} {h} $$
med $ E $ som den energi vi mäter och $ \ lambda $ återigen våglängden. Till exempel, för ultraviolett ljus vet vi att $ E $ är stort (jämfört med den andra änden av spektrumet), vilket innebär en låg $ \ lambda $.