Come determinare la lunghezza d'onda e la frequenza della radiazione elettromagnetica?
Le radiazioni elettromagnetiche sono costituite da onde composte da fotoni che viaggiano alla velocità della luce, #c#, nel vuoto, che è esattamente 299,792,458 m / s, di solito arrotondato a tre figure significative as #"3.00"# x #"10"^(8)"m/s"#. Chiedi al tuo istruttore le sue preferenze. Tutte le onde elettromagnetiche hanno lunghezza d'onda e frequenza.
La lunghezza d'onda è la distanza tra due creste ed è misurata in unità di lunghezza, come nanometri, centimetri o metri. La lunghezza d'onda è rappresentata dalla lettera minuscola greca lambda, #lambda#. La frequenza è il numero di creste che attraversano un dato punto entro un secondo. Un'onda - o ciclo - al secondo è chiamata Hertz (Hz). 1 Hz = 1 / s o #"s"^(-1)#. La frequenza è rappresentata dalla lettera minuscola greca nu, #nu#.
Per ogni dato fotone di radiazione elettromagnetica, la lunghezza d'onda per la frequenza è uguale alla velocità della luce: #c# = #lambda##nu#.
Problemi di esempio
Problema 1. Un fotone di luce rossa ha una lunghezza d'onda di #"4.50"# x #"10"^(-7)"m"#. Calcola la sua frequenza.
Conosciuto / Data:
velocità della luce, #c# = #"3.00"# x #"10"^8"m/s"#
lunghezza d'onda, #lambda# = #"4.50"# x #"10"^(-7)"m"#
Equazione:
#c# = #lambda##nu#
Soluzione:
Per risolvere la frequenza, riorganizza l'equazione in modo che
#nu# = #c#/#lambda#.
#nu# = (#"3.00"# x #"10"^8"m/s"#)#/#(#"4.50"# x #"10"^(-7)"m"#) = #"6.67"# x #"10"^14"/s"# = #"6.67"# x #"10"^14"Hz"#
La frequenza di un fotone di luce rossa con lunghezza d'onda #"4.50"# x #"10"^(-7)"m"# is #"6.67"# x #"10"^14"Hz"#.
Problema 2. Un fotone di luce verde ha una frequenza, #nu# of #"5.75"# x #"10"^14"Hz"#. Qual è la sua lunghezza d'onda, #lambda#?
Conosciuto / Data:
velocità della luce, #c# = #"3.00"# x #"10"^8"m/s"#
frequenza, #nu# = #"5.75"# x #"10"^14"Hz"# = #"5.75"# x #"10"^14"/s"#
Equazione:
#c# = #lambda##nu#
Soluzione:
Per risolvere la lunghezza d'onda, #lambda#, riorganizza l'equazione in modo che
#lambda# = #c#/#nu#.
#lambda# = (#"3.00"# x #"10"^8"m/s"#)#/#(#"5.75"# x #"10"^14"/s"#) = #"5.22"# x #"10"^(-7)"m"#
La lunghezza d'onda di un fotone di luce verde con frequenza
#"5.75"# x #"10"^14"Hz"# is #"5.22"# x #"10"^(-7)"m"#.