İçerik
- ... nanometre ve nanometre
- Dalga Boyu Nasıl Belirlenir
- Rayleigh Kriteri
- Foton Başına Enerji
- Kırmızı Shift
Işık birçok birimde ölçülür. Dalga boyu λ, hem ... hem de nanometre cinsinden ölçülür. Hertz cinsinden frekansı ölçülür. Joule pratik olamayacak kadar büyük olduğundan, enerjisi genellikle elektron volt (eV) cinsinden ölçülür. Kırmızı kayması ya kısa mesafeli birimlerde (eğer spektrograftaki emisyon hatlarındaki kaymayı ölçüyorsa) veya nesnenin ne kadar hızlı alındığından hız birimlerinde ölçülür.
... nanometre ve nanometre
Bir ... ngstrom (...) 10 ^ -10 metredir. Bir nanometre (nm), 10 ^ -9 metredir. Elektromanyetik spektrumun dalga boyları 10 ^ 12 nm ila 10 ^ -3 nm arasında uzanır. Bir nanometre, yumuşak bir X ışını fotonun dalga boyudur. Görünür ışık aralığı 400-750 nm'dir. Işık hızının hem sabit olması, hem de dalga boyu ve frekansın bir ürün olması, yani c = λν olması nedeniyle, dalga boyunun bilinmesi de frekansı bildiğiniz anlamına gelir. (Frekans genellikle Yunanca nu harfi ile temsil edilir.)
Dalga Boyu Nasıl Belirlenir
Işığın dalga doğası, monokromatik (sadece bir dalga boyunda) iki çok yakın delikten (veya aynı zamanda bir kırınım ızgarası yoluyla) ışığın bırakılmasıyla gösterilebilir. İki delikten gelen ışık birbirleriyle etkileşime girerek uzaktaki bir duvarda parlak ve koyu çizgilerden oluşan bir desen oluşturarak ışığın dalga karakterini ortaya çıkarır.
Rayleigh Kriteri
Bu aynı iptal ve artırma paterni, yakındaki iki bobs tarafından yaratılan su dalgalarında görülebilir. Zirveler, dalgaların diplerini iptal ederken, zirveler zirveleri güçlendirir. Şekillerin ölçülmesinden ve yarıklar arasındaki mesafeden Rayleigh kriteri olarak adlandırılan bir denklem, ışık dalgalarının dalga boyunu belirleyebilir. X ışınları gibi daha yüksek enerjileri hesaplamak için ızgaralar yerine kristal kırınımı kullanılır. X ışınları, bir kristal örgüyü, örneğin NaCl'yi yansıtır ve ayrıca girişim desenlerini de oluşturur.
Foton Başına Enerji
Bir fotonun enerjisi, frekansı ve - c = λν'den beri - dalga boyuna bağlıdır. İlişki E = hν'dir, burada h Plancks sabittir. Fotonların enerjisi için genellikle kullanılan birim elektron-volt'tur (eV). Bir elektron-volt, bir elektronun kinetik enerjisindeki gerilim potansiyelinin V olduğu bir yerden V + 1 olan bir yere hareket eden değişimdir. Gama ışınları yaklaşık bir milyon eV enerjiye sahiptir. Spektrumun diğer ucunda, radyo dalgaları milyonda bir eV'nin milyarda birine kadar enerjiye sahiptir. Görünür spektrum yaklaşık beş eV arasındadır.
Kırmızı Shift
Özel görelilik, hızlanan bir cisimden gelen ışığın, galaksiler kadar hızlı bir şekilde çekilen bir cisim için bile, evrensel c sabitinde hareket ettiği görünmesini gerektirir. Teori, dalga boyunun değişeceğini, gözlemciye göre nesnenin hızı tarafından belirlenen bir oranla kısaldığını belirtmeye devam eder. Uzatma, geri kalan nesneler spektrumunda gözlenebilir. Spesifik olarak, nesnenin ışık emici ve ışık yayan gazının emisyon çizgileri, spektrumun daha uzun dalga boyuna doğru kayar. Işık kayması, dalga boyunun mutlak değişmesi, yani nm veya ... cinsinden kesin olarak ölçülebilir. Veya spektroskopik kayma, alıcı nesnenin hızına dönüştürülebilir ve saniye başına kilometre cinsinden ölçülebilir veya (galaktik bir ölçekte, hızlar çok yüksektir) ışık hızının bir oranı olarak, örneğin, 0.5c.