Nähtava valguse lainepikkus ja selle arvutamine

Teadlane ’Sir Isaac Newton’ on matemaatik, teoloog, autor, füüsik ja astronoom. Teda peetakse üldjoontes üheks kõige olulisemaks teadlaseks läbi aegade. Ta on teaduse revolutsiooni peamine tegelane. Ta oli esimene inimene, kes kontrollis päikesest nähtavat valgust, mis laseb läbi prisma ja tekitab valgusvihku. Seda kiirt saab jagada mitmeks värviks nagu VIBGYOR (violetne, indigo, sinine, roheline, kollane, oranž ja punane. 'RogerBacon on inglise filosoof, esimene inimene, kes märkis selle spektri veeklaasis. Kui elektromagnetkiirgus toimub teatavas jaotises elektromagnetiline spekter on tuntud kui valgus. Üldiselt tähistab valgus termin nähtavat valgust ja see on inimsilmale nähtav. Eksperimentaalselt on valguse kiirus vaakumis 299 792, 458 m / s või 3X108 m / s. See artikkel annab ülevaate nähtava valguse lainepikkusest ja selle toimimisest

Mis on nähtava valguse lainepikkus?

Kui elektromagnetkiirgus toimub elektromagnetilise spektri konkreetses sektsioonis, nimetatakse seda valguseks. Üldiselt tähistab valgus termin nähtavat valgust ja see on inimsilmale nähtav. Eksperimentaalselt on valguse kiirus vaakumis 299 792, 458 m / s või 3X108 m / s. Mõnikord viitab füüsikas mis tahes lainepikkuse elektromagnetkiirgus terminile valgus. Saadaval on erinevaid kiirgusi nagu raadio, gamma, mikrolaineahjud ja röntgenikiirgus. Kõik need on valguse vormid ja selle uurimist nimetatakse optikaks. Me teame, et valgus ei liigu sirgjooneliselt, vaid liigub põiki laine kujul. Nende lainete hulka kuuluvad järjestikused küna ja harjad. Lainepikkust saab määratleda kui kahe harja ja küna vahekaugust. Lainepikkuse ühikud on mikromeetrid või nanomeetrid. Lainepikkuse sümbol on ‘λ’.

lainepikkus

Kategooria kategooriad elektromagnetiline laineid saab teha muidu lainepikkuse põhjal. Nähtava valguse lainepikkuste vahemik jääb vahemikku 400–700 nanomeetrit. Täielikus elektromagnetilises spektris moodustab valgus vaid väikese osa. Lainete, näiteks elektromagnetiliste kõrgete sageduste ja lühemate lainepikkustega, hulka kuuluvad erinevad kiired nagu UV, gamma ja röntgen. Samamoodi hõlmavad vähem sagedusi ja pikki lainepikkusi kasutavad elektromagnetlained mikrolaineid, IR , Tele- ja raadiolained.

• Gammakiirte puhul on sagedusvahemik 1020–1024 ja lainepikkuse vahemik 10–12 m
• Röntgenikiirte puhul on sagedusvahemik 1017 kuni 1020 ja lainepikkuse vahemik 1 nm kuni 13 pm
• UV-kiirte puhul on sagedusvahemik 1015–1017 ja lainepikkuse vahemik 400–1 nm.
• Nähtavate kiirte korral on sagedusvahemik 4 kuni 7,5x1014 ja lainepikkuse vahemik on väiksem kui 750 nm - 400 n
• IR-kiirte korral on sagedusvahemik 1 * 1014 - 4 * 1014 ja lainepikkuse vahemik on väiksem kui 2,5 μm - 750 nm
• IR-kiirte puhul on sagedusvahemik 1013–1014 ja lainepikkuse vahemik 2,5–2,5 μm
• Mikrolainekiirte puhul on sagedusvahemik 3 * 1011 - 1013 ja lainepikkuse vahemik on alla 1 mm kuni 25 μm
• Raadiokiirte puhul on sagedusvahemik 1 mm

Mis on nähtav spekter?

Nähtav spekter on elektromagnetlaine nähtav ala ja see on inimese silmale märgatav. Elektromagnetilise spektri nähtava spektri ulatus ulatub IR piirkonnast ultraviolettini. Valguspektri tuvastusvahemik võib olla vahemikus 400 nm kuni 700 nm. Kui see vahemik on ületatud, ei saa inimsilm jälgida elektromagnetlaineid. Kuid neid laineid saab jälgida nagu vikerkaarevärve kõikjal, kus iga värv sisaldab erinevat lainepikkust.

elektromagnetiline spekter

• Punase värvi puhul on lainepikkuse vahemik 750 kuni 610 nm ja sagedus vahemikus 480 kuni 405 THz.
• Oranži värvi puhul on lainepikkuse vahemik 610 kuni 590 nm ja sagedus vahemikus 510 kuni 480 THz.
• Kollase värvi puhul on lainepikkuse vahemik 590 kuni 570 nm ja sagedus vahemikus 530 kuni 510 THz.
• Rohelise värvi korral on lainepikkuse vahemik 570 kuni 500 nm ja sagedus vahemikus 580 kuni 530 THz.
• Sinise värvi korral on lainepikkuse vahemik 500 kuni 450 nm ja sagedus vahemikus 670 kuni 600 THz.
• Indigovärvi puhul on lainepikkuse vahemik 450 kuni 425 nm ja sagedus vahemikus 600 kuni 700 THz.
• Violetse värvi puhul on lainepikkuse vahemik 425 kuni 400 nm ja sagedus vahemikus 700 kuni 790 THz.

Kuidas arvutatakse valguse lainepikkust?

Kui valgusel on sellised omadused nagu osake ja laine, saab seda väljendada kahes võrrandis.

V = λ * f
E = h * f

Kus

Valguse kiirus on „V”, valguse lainepikkus on „λ”, valguse sagedus on „f”, valguslaine energia on „E” ja Plancki konstant on „h”.

Plancki konstandi väärtus on 6,64 × 10−34 j / sek.

Siin täpsustab ülaltoodud võrrand laine valguse olemust.

Siin tähistab ülaltoodud esimene võrrand valguse lainelist olemust, samas kui ülaltoodud teine ​​võrrand täpsustab valguse täpset olemust.

Näidisprobleem

Nähtava valguse lainepikkust saab arvutada järgmiselt. Sageduse väärtus on f = 6,24 × 1014Hz.

Me teame sageduse f = 6,24 × 1014Hz väärtusi.

Valguskiirus v = 3 × 108m / sek

Valguslainepikkuse valemi järgi λ = ν * f

λ = (3 × 10^{^ 8 /}1) * 06,24 × 10¹⁴

λ = 4,80 x 10⁻⁷

Seega on see kõik nähtava valguse lainepikkus . Ülaltoodud teabe põhjal võime lõpuks järeldada, et need valguslained on nähtavad elektromagnetlained. Nende valguslainete lainepikkus on vahemikus 400 nm kuni 720 nm ja seda tähistatakse tähisega λ, samas kui nende valguslainete sagedus on vahemikus 400 THz kuni 789 THz. Siin võrdub 1 THz väärtus 1012Hz. Nähtava valguse rakendused hõlmavad peamiselt satelliit , spektrofotomeeter ja vikerkaar.