Matomos šviesos bangos ilgis ir jos apskaičiavimas

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Mokslininkas ‘seras Izaokas Niutonas’ yra matematikas, teologas, autorius, fizikas ir astronomas. Jis plačiai pripažįstamas kaip vienas reikšmingiausių visų laikų mokslininkų. Jis yra pagrindinė mokslo revoliucijos figūra. Jis buvo pirmasis asmuo, patikrinęs matomą saulės šviesą, kuri praleidžia per prizmę ir kuria šviesos spindulį. Šį spindulį galima suskirstyti į daugybę spalvų, tokių kaip VIBGYOR (violetinė, indigo, mėlyna, žalia, geltona, oranžinė ir raudona. „RogerBacon“ yra anglų filosofas, pirmasis asmuo, pažymėjęs tą spektrą vandens stiklinėje. Kai elektromagnetinė spinduliuotė įvyksta tam tikroje elektromagnetinis spektras yra žinomas kaip šviesa. Paprastai terminas „šviesa“ reiškia matomą šviesą ir yra matoma žmogaus akiai. Eksperimentiškai nustatyta, kad šviesos vakuume greitis yra 299 792, 458 m / sek. Arba 3X108 m / sek. Šiame straipsnyje apžvelgiama matomos šviesos bangos ilgis ir jos veikimas

Koks yra matomos šviesos bangos ilgis?

Kai tam tikroje elektromagnetinio spektro dalyje įvyksta elektromagnetinė spinduliuotė, ji vadinama šviesa. Paprastai terminas „šviesa“ reiškia matomą šviesą ir yra matoma žmogaus akiai. Eksperimentiškai nustatyta, kad šviesos vakuume greitis yra 299 792, 458 m / sek. Arba 3X108 m / sek. Kartais fizikoje bet kurio bangos ilgio elektromagnetinė spinduliuotė reiškia šviesos terminą. Yra įvairių rūšių radiacija, pavyzdžiui, radijas, gama, mikrobangų krosnelės ir rentgeno spinduliai. Visa tai yra šviesos formos ir jos tyrimas vadinamas optika. Mes žinome, kad šviesa keliauja ne tiesiai, o sklinda skersinės bangos pavidalu. Šios bangos apima vienas po kito einančius lovius ir keteras. Bangos ilgį galima apibrėžti kaip atstumą tarp dviejų keterų ir lovių. Bangos ilgio vienetai yra mikrometrai arba nanometrai. Bangos ilgio simbolis yra „λ“.




bangos ilgis

bangos ilgis

Skirstymas į kategorijas elektromagnetinis bangos gali būti atliekamos remiantis dažnio bangos ilgiu. Matomos šviesos bangos ilgių diapazonas svyruoja nuo 400 nanometrų iki 700 nanometrų. Visame elektromagnetiniame spektre šviesa sudaro tik nedidelę dalį. Bangos, pavyzdžiui, elektromagnetinės su aukštais dažniais ir trumpesniais bangos ilgiais, apima skirtingus spindulius, tokius kaip UV, gama ir rentgeno spinduliai. Panašiai elektromagnetinės bangos, naudojančios mažiau dažnių ir ilgų bangos ilgių, apima mikrobangas, IR , Televizijos ir radijo bangomis.



  • Gama spindulių dažnio diapazonas yra nuo 1020 iki 1024, o bangos ilgio diapazonas - 10-12 m
  • Rentgeno spindulių dažnio diapazonas yra nuo 1017 iki 1020, o bangos ilgio diapazonas - nuo 1 nm iki 13 pm
  • UV spindulių dažnio diapazonas yra nuo 1015 iki 1017, o bangos ilgio diapazonas - nuo 400 nm iki 1 nm.
  • Matomų spindulių dažnio diapazonas yra nuo 4 iki 7,5X1014, o bangos ilgio diapazonas yra mažesnis nei 750 nm - 400 n
  • Netoli IR spindulių dažnio diapazonas yra 1 * 1014 - 4 * 1014, o bangos ilgio diapazonas yra mažesnis nei 2,5 μm - 750 nm
  • IR spindulių dažnio diapazonas yra nuo 1013 iki 1014, o bangos ilgio diapazonas - nuo 2,5 μm iki 2,5 μm
  • Mikrobangų spindulių dažnio diapazonas yra 3 * 1011–1013, o bangos ilgio diapazonas yra mažesnis nei 1–25 μm
  • Radijo spinduliams dažnių diapazonas yra 1 mm

Kas yra matomas spektras?

Matomas spektras yra matoma elektromagnetinės bangos sritis ir ji pastebima žmogaus akims. Elektromagnetinio spektro matomo spektro diapazonas svyruoja nuo IR srities iki ultravioletinių spindulių. Šviesos spektro aptikimo diapazonas gali būti nuo 400 nm iki 700 nm. Peržengus šį diapazoną, žmogaus akis negali stebėti elektromagnetinių bangų. Tačiau šias bangas galima stebėti kaip vaivorykštės spalvas visur, kur kiekvienos spalvos bangos ilgis yra skirtingas.

elektromagnetinis spektras

elektromagnetinis spektras

  • Raudonos spalvos bangos ilgio diapazonas yra nuo 750 iki 610 nm, o dažnis - nuo 480 iki 405 THz.
  • Oranžinės spalvos bangos ilgio diapazonas yra nuo 610 iki 590 nm, o dažnis - nuo 510 iki 480 THz.
  • Geltonos spalvos bangos ilgio diapazonas yra nuo 590 iki 570 nm, o dažnis - nuo 530 iki 510 THz.
  • Žalios spalvos bangos ilgio diapazonas yra nuo 570 iki 500 nm, o dažnis - nuo 580 iki 530 THz.
  • Mėlynos spalvos bangos ilgio diapazonas yra nuo 500 iki 450 nm, o dažnis - nuo 670 iki 600 THz.
  • Indigo spalvos bangos ilgio diapazonas yra nuo 450 iki 425 nm, o dažnis - nuo 600 iki 700 THz.
  • Violetinės spalvos bangos ilgio diapazonas yra nuo 425 iki 400 nm, o dažnis - nuo 700 iki 790 THz.

Kaip apskaičiuojamas šviesos bangos ilgis?

Kai šviesa turi tokias savybes kaip dalelė ir banga, ją galima išreikšti dviem lygtimis.

V = λ * f
E = h * f


Kur,

Šviesos greitis yra „V“, šviesos bangos ilgis yra „λ“, šviesos dažnis yra „f“, šviesos bangos energija yra „E“ ir Plancko konstanta yra „h“.

Plancko konstantos vertė yra 6,64 × 10−34 j / sek.

Čia aukščiau pateikta lygtis nurodo bangos šviesos pobūdį.

Pirmoje aukščiau pateiktoje lygtyje žymimas šviesos banginis pobūdis, o antroje aukščiau pateiktoje lygtyje nurodomas tikslus šviesos pobūdis.

Problemos pavyzdys

Matomos šviesos bangos ilgį galima apskaičiuoti taip: Dažnio vertė yra f = 6,24 × 1014Hz.

Mes žinome dažnio f = 6,24 × 1014Hz reikšmes.

Šviesos greitis v = 3 × 108m / sek

Pagal šviesos bangos ilgio formulę λ = ν * f

λ = (3 × 10^ 8 /1) * 06,24 × 1014

λ = 4,80 x 10−7

Taigi, viskas yra apie matomos šviesos bangos ilgis . Pagal aukščiau pateiktą informaciją galiausiai galime padaryti išvadą, kad šios šviesos bangos yra matomos elektromagnetinės bangos. Šių šviesos bangų bangos ilgis svyruoja nuo 400 nm iki 720 nm ir jis žymimas „λ“, tuo tarpu šių šviesos bangų dažnis svyruoja nuo 400 THz iki 789 THz. Čia 1 THz reikšmė lygi 1012Hz. Matomosios šviesos taikymo sritis daugiausia apima palydovas , spektrofotometras ir vaivorykštė.