波速与波长的关系?

什么是波长?波长是指波在一个振动周期内传播的距离,也就是沿着波的传播方向,相邻两个振动位相相差2π的点之间的距离。

波长λ等于波速u和周期T的乘积,即λ=uT。同一频率的波在不同介质中以不同速度传播,所以波长也不同。

在机械波为横波的图像中,两个相邻的波峰(或波谷)x轴上的距离为波长的大小。具体如图所示。

高中物理题目涉及到的波长公式有三个,分别如下:

公式中,u为波速,T为振动周期,λ为波长。

公式中,u为波速,f为振动频率,λ为波长。

这是利用双缝干涉实验来测量光波波长的波长公式。公式中,L为双缝到光屏的距离,λ为波长,d为双缝距离,△x为相邻的两个干涉明纹间的距离。

这是高中物理教材选修3-4光的本性中的内容。

此外,还经常通过读图来确定波长的大小。通过读图确定波长大小的方法:

两个相邻的波峰(或波谷)在x轴上的距离,即为波长λ的大小。具体见下方光的波长测量的解释。

利用,可以测量单色光的波长,其方程为:

公式中,L为双缝到光屏的距离,λ为波长,d为双缝距离,△x为相邻的两个干涉明纹间的距离。

平行度较好的单色光(激光),通过双缝(双缝间距离为d)后,会在距离双缝L的屏上呈现出明显的等间距的。具体如图所示(某红光的干涉条纹)。

利用托马斯杨双缝干涉实验测量波长的实验原理图如下图所示。如果图中P点,为第一条亮纹中心,则OP的距离,即为△x;如果P为第n条亮纹中心,则OP的距离为n△x;

测量出OP的距离,并将△x计算的结果带入方程(Lλ=d△x),即可计算出该波波长的大小。该部分不好理解,建议同学们看王尚老师的物理自诊断的视频讲解。

在波速固定的前提下(比如光速),波长与频率关系满足反比例关系。

波长与频率关系公式为:λ=u/f

公式中,u为波速,f为振动频率,λ为波长。

光也是一种横波,严格来说是电磁波。光波的波长也满足上述波的性质与计算公式。

光波的波长与频率关系公式为:c=u/f

公式中,c为光速,f为光的频率,λ为波长大小。由于光速是固定数值(3×108m/s)

根据波长由小到大的顺序,整个电磁波波谱的波长统计如下图所示。

可见光的波长与颜色的关系为:红橙黄绿青蓝紫,波长依次减小(频率逐步增大)。

红光与紫光的波长关系为:红光波长大,紫光波长小。

红外线和紫外线的波长关系为:红外线的波长大(比红光波长还大),紫外线的波长小(比紫光波长还小)。

这里说的波长与能量的关系,指的是光的波长与光子能量的关系。简而言之,波长越大,光子的能量越小。

这是因为光子的能量计算式为ε=hf,即光子能量与光的频率(常用f或v表示)成正比例关系。

由于红光的波长大,紫光的波长小,所以红光的光子能量小,紫光的光子的能量大。理由见上述文章王尚帮助大家整理的波长与频率的关系。

特别注意的是,这里说的是光子的能量,是一个光子的能量,并不是一束光的能量大小比较。

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首先,从电磁波的定义上说:电磁波是一种波 , 同时电磁波也是一种电磁场,而波是会移动的,所以这几句话结合起来就可以知道电磁波是一种会动的电磁场 . 如果电磁波想向一个被金属 外壳罩着的手机发信号, 电磁波就要不断的向手机移动,这样相对于电磁波,手机和金属外壳 就在向电磁波移动,当电磁波与金属外壳接触时,金属外壳的外表是立体所以一定会产生切割磁感线运动这样就会产生感应电流 , 而电流是有磁效应的所以在电流的周围产生电磁场,两个电磁场的方向不同会导致电磁波互相干扰,最后导致电磁波被屏蔽。

描述电磁波特征的物理量是频率和波长。电磁波频率的单位是赫兹(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz),它们之间的换算关系是1kHz=103Hz1MHz=106Hz。电磁波波长的单位是米(m)

电磁波的波速、波长和频率的关系:

波速=波长×频率,即c=λf

注意:不同频率(或波长)的电磁波在真空中的波速相同。

电磁波(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效地传递能量和动量。

电磁波是由时断时续变化的电流产生的。

    按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来,就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话,它们是工频电磁波、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。以无线电的波长最长,宇宙射线的波长最短。

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