Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is het golfnummer in de natuurkunde?

In de natuurkunde, golfnummer (ook wel Angular Wavenumber genoemd of ruimtelijke frequentie ) is een maat voor hoeveel golflengten in een bepaalde afstand passen. Het wordt meestal aangegeven door de letter k .

Hier is een uitsplitsing:

* Definitie: Golfnummer is de wederzijdse van de golflengte (λ):

k =1/λ

* eenheden: De SI -eenheid van het golfnummer is radialen per meter (rad/m) . Het wordt echter ook vaak uitgedrukt in wederzijdse centimeters (CM⁻¹) , met name in spectroscopie.

* interpretatie:

* Een groter golfnummer betekent dat de golflengte korter is en de golf vaker in de ruimte oscilleert.

* Een kleiner golfnummer betekent dat de golflengte langer is en de golf minder vaak in de ruimte oscilleert.

* Relatie met hoekfrequentie: Golfnummer is nauw verwant aan hoekfrequentie (Ω), die meet hoe vaak een golf in de tijd oscilleert. Ze zijn verbonden door de snelheid van de golf (v):

ω =kv

* Toepassingen: Wave Number is een fundamenteel concept op veel fysica -gebieden, waaronder:

* Wave Mechanics: Het helpt de ruimtelijke variatie van golven te beschrijven, zoals lichtgolven, geluidsgolven en materie -golven.

* spectroscopie: Golfnummer wordt gebruikt om de golflengten van elektromagnetische straling geabsorbeerd of uitgezonden door atomen en moleculen te analyseren.

* kristallografie: Golfnummer wordt gebruikt in de studie van kristalstructuren, waardoor de diffractiepatronen van röntgenstralen worden geanalyseerd.

Voorbeeld: Stel je een lichtgolf voor met een golflengte van 500 nanometer (5 x 10⁻⁷ meter). Het golfnummer zou zijn:

K =1 / λ =1 / (5 x 10⁻⁷ m) =2 x 10⁶ rad / m

Dit betekent dat er 2 miljoen radialen van oscillatie zijn binnen een meter van de lichtgolf.