Lunghezza d'onda
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La lunghezza d'onda è la distanza tra punti ripetitivi di una forma d'onda. Viene comunemente indicata dalla lettera greca lambda (λ).
In un'onda sinusoidale, la lunghezza d'onda è la distanza tra i picchi:
L'asse x rappresenta la distanza, e I indica qualche quantità variabile (ad esempio la pressione dell'aria per un onda sonora o la forza del campo elettrico o magnetico per la luce), ad un dato tempo come funzione di x.
La lunghezza d'onda ha una relazione inversa con la frequenza, il numero di picchi passati in un dato tempo. la lunghezza d'onda è uguale alla velocità dell'onda divisa per la sua frequenza. Quando si ha a che fare con la radiazione elettromagnetica nel vuoto, questa velocità è la velocità della luce c, e la conversione diventa,
dove:
- λ = è la lunghezza d'onda di un'onda elettromagnetica
- c = velocità della luce = 3×108 m/s
- ν = frequenza dell'onda
Per le onde radio questa relazione viene trattata facilmente dalla formula: metri della lunghezza d'onda = 300/frequenza in megahertz (MHz)
Quando le onde luminose (e altre onde elettromagnetiche) passano attaverso un materiale, la loro lunghezza d'onda viene ridotta da un fattore pari all'indice di rifrazione n del materiale, ma la velocità dell'onda non cambia. La lunghezza d'onda di un'onda in un materiale, λ' è data da:
dove λ0 è la lunghezza d'onda nel vuoto. Le lunghezze d'onda della radiazione elettromagnetica sono normalmente riferite al vuoto, anche se questo non è sempre dichiarato esplicitamente.
Louis-Victor de Broglie scoprí che tutte le particelle con una quantità di moto hanno una lunghezza d'onda, chiamata lunghezza d'onda di de Broglie. Per una particella relativistica, questa lunghezza d'onda è data da
dove h è la costante di Planck, p è la quantità di moto della particella, m è la massa della particella, e v è la velocità della particella.
