光波和颜色公式
与其他类型的波一样,光波从源头传输能量。它们由称为光子的离散能量粒子组成。光子没有质量,但它们有动量和能量。有各种各样的光波是人类视觉看不到的,就像有些声音因为超出了人类的听觉范围而无法听到一样。另一方面,所有形式的波都共享波长和频率。波的相邻部分之间的距离被定义为其波长(例如,波峰到波峰或波谷到波谷)。另一方面,在特定时间在固定地点通过的波数称为频率。
光波和颜色公式
可以通过两种方式测量光波。
- 波的幅度。
- 波的频率,以及每秒的波数。
物体看起来不同的颜色,因为它们吸收一些颜色(波长),同时反射或透射其他颜色。被物品反射或透射的波长就是我们所体验到的颜色。因此,基于上述前提,我们可以得出结论,光的颜色是由波长决定的。光的波长和频率也密切相关。波长越短,频率越高。因此,决定光波颜色的是波长和频率。
这些波根据在光的电磁光谱中表现出可比特性的频率进行分类。每个频谱的细分因波频率而异。这些光的颜色取决于白光落在物体上的反射程度。例如,白墙的出现是因为它反射了所有的颜色。
公式
对于电磁波,以下等式用于关联波长和频率:
c = vλ
Where,
- c depicts the speed of light
- v is the frequency
- λ depicts the wavelength
示例问题
问题 1:如果波的频率为 1.5 × 10 14 ,求它的波长。
解决方案:
Given: v = 1.5 × 1014 and c = 3 × 108 m/s
Since, c = vλ ⇒ λ = c/v
⇒ λ = 3 × 108 m/s/1.5 × 1014
λ = 2 × 10-6 m.
问题2:光波的波长是其值的10倍。解释它的频率会发生什么。
回答:
Clearly the wavelength and frequency of a light wave are inverse of each other. It implies that raising the wavelength by a certain factor would mean that the frequency of the said wave would reduce by the same factor.
Hence in this case, the frequency of the light wave would fall to one- tenth of its value.
问题 3:计算红光的频率,假设它的频率是 700 nm。
解决方案:
So we are given that λ = 700 nm = 7.00 × 10-7 m.
Since, c = vλ ⇒ v = c/λ
⇒ v = 3 × 108 m/s/7 × 10-7 m
⇒ v = 0.4285 × 1015 ms-1
⇒ v = 4.285 × 1014 ms-1
问题 4:找出频率为 5.893 × 10 14 s -1的光波的颜色?
解决方案:
Given: v = 5.893 ×1014s−1
Since, c = vλ ⇒ λ = c/v
⇒ λ = 3 × 108 m/s/5.893 × 1014s−1
⇒ λ = 5.0907 × 10-5 m
= 509 nm
Since the wavelength of green color lies between 490 – 530 nm, the color of the given wave is green.
问题 5:涟漪坦克每秒产生 10 个涟漪。如果波谷和附近波峰相距 12 厘米,请计算波的频率、波长和速度。
解决方案:
The frequency of the wave is the same as the number of ripples per second.
Hence, frequency = v = 10 Hz.
Wavelength = λ = 2(0.12) m
= 0.24 m
Velocity = Frequency × wavelength
v × λ = 10 × 0.24
= 2.4 m/s