Como determinar o comprimento de onda e a frequência da radiação eletromagnética?

A radiação eletromagnética é composta de ondas compostas de fótons que viajam na velocidade da luz, $c$ , no vácuo, que é exatamente 299,792,458 m / s, geralmente arredondado para três números significativos as $"3.00"$ x $"10"^(8)"m/s"$ . Peça ao seu instrutor a preferência dele. Todas as ondas eletromagnéticas têm comprimento de onda e frequência.

O comprimento de onda é a distância entre duas cristas e é medido em unidades de comprimento, como nanômetros, centímetros ou metros. O comprimento de onda é representado pela letra minúscula grega lambda, $lambda$ . Frequência é o número de cristas que passam em um determinado ponto dentro de um segundo. Uma onda - ou ciclo - por segundo é chamada de Hertz (Hz). 1 Hz = 1 / s ou $"s"^(-1)$ . A frequência é representada pela letra minúscula grega nu, $nu$ .

Para qualquer fóton de radiação eletromagnética, o comprimento de onda vezes a frequência é igual à velocidade da luz: $c$ = $lambda$ $nu$ .

Problemas de exemplo

Problema 1. Um fóton de luz vermelha tem um comprimento de onda de $"4.50"$ x $"10"^(-7)"m"$ . Calcule sua frequência.

Conhecido / Dado:
velocidade da luz, $c$ = $"3.00"$ x $"10"^8"m/s"$
Comprimento de onda, $lambda$ = $"4.50"$ x $"10"^(-7)"m"$

Equação:
$c$ = $lambda$ $nu$

Solução:
Para resolver a frequência, reorganize a equação para que
$nu$ = $c$ / $lambda$ .
$nu$ = ( $"3.00"$ x $"10"^8"m/s"$ ) $/$ ( $"4.50"$ x $"10"^(-7)"m"$ ) = $"6.67"$ x $"10"^14"/s"$ = $"6.67"$ x $"10"^14"Hz"$

A frequência de um fóton de luz vermelha com comprimento de onda $"4.50"$ x $"10"^(-7)"m"$ is $"6.67"$ x $"10"^14"Hz"$ .

Problema 2. Um fóton de luz verde tem uma frequência, $nu$ of $"5.75"$ x $"10"^14"Hz"$ . Qual é o seu comprimento de onda, $lambda$ ?

Conhecido / Dado:
velocidade da luz, $c$ = $"3.00"$ x $"10"^8"m/s"$
freqüência, $nu$ = $"5.75"$ x $"10"^14"Hz"$ = $"5.75"$ x $"10"^14"/s"$

Equação:
$c$ = $lambda$ $nu$

Solução:
Para resolver o comprimento de onda, $lambda$ , reorganize a equação para que
$lambda$ = $c$ / $nu$ .
$lambda$ = ( $"3.00"$ x $"10"^8"m/s"$ ) $/$ ( $"5.75"$ x $"10"^14"/s"$ ) = $"5.22"$ x $"10"^(-7)"m"$

O comprimento de onda de um fóton de luz verde com frequência
$"5.75"$ x $"10"^14"Hz"$ is $"5.22"$ x $"10"^(-7)"m"$ .