Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Overig

Inzicht in de relatie tussen frequentie, golflengte en energie van lichtgolven

De frequentie beschrijft hoeveel trillingen van een lichtgolf elke seconde een bepaald punt passeren, meestal uitgedrukt in hertz (Hz). Het zichtbare spectrum strekt zich uit van ruwweg 430 THz (rood) tot 750 THz (violet), hoewel elektromagnetische golven buiten dit bereik vallen, zoals radiogolven onder de 1 GHz en gammastraling boven 3×10 18  Hz:zijn onzichtbaar voor het menselijk oog.

Omdat een golf een energiekanaal is, komt een hogere frequentie overeen met een grotere energie per foton. Bijgevolg transporteren gammastralen de meeste energie, terwijl radiogolven de minste zijn. Binnen zichtbaar licht bevatten violette fotonen de hoogste energie en rode fotonen de laagste.

Golflengte, de afstand tussen opeenvolgende pieken of dalen, is omgekeerd evenredig met de frequentie. Kortere golflengten (bijvoorbeeld violet) komen overeen met hogere frequenties en grotere energie; langere golflengten (bijvoorbeeld rood) hebben lagere frequenties en minder energie.

Alle elektromagnetische golven reizen met dezelfde snelheid in een vacuüm – ongeveer 186.000 mijl per seconde (300.000 km/s) – de universele snelheidslimiet. In media zoals lucht, water of glas vertraagt en buigt het licht, een fenomeen dat bekend staat als breking.

Deze principes liggen ten grondslag aan technologieën variërend van glasvezelcommunicatie tot spectroscopische analyse, en illustreren het diepgaande verband tussen de frequentie, golflengte en energie van een golf.