Wellenlänge
Wellenlänge, Symbol (Lambda), der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden in Phase schwingenden Punkten einer Welle. Bei Sinuswellen ist es zum Beispiel der Abstand zweier Wellenberge.
Es gilt:
- ,
wobei c die Ausbreitungsgeschwindigkeit und f die Frequenz der Welle ist.
Typische Größen
- λ = Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle oder
- λ = Wellenlänge einer Schallwelle
- c = Geschwindigkeit von Licht im Vakuum (Lichtgeschwindigkeit) = 299 792,458 km/Sekunde ~ 300 000 km/s = 300 000 000 m/s oder
- c = temperaturabhängige Geschwindigkeit von Schall in Luft (Schallgeschwindigkeit) = 343 m/s bei 20°C
- f = Frequenz der Welle
Merke: Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von elektrischen Signalen über Kabel beträgt etwa 2/3 der Lichtgeschwindigkeit:
c ~ 200 000 km/s.
Vermerkt von Anonym: Diese Aussage ist kritisch. Ich wurde gelehrt, dass dieser Impuls (Ausbreitungsgeschwindigkeit) sich mit _fast_ c fortplanzt aber noch lange nicht 2/3*c.
Farben
Für die Regenbogenfarben des sichtbaren Lichts gilt, dass die Wellenlänge von rot bis blau abnimmt.
Welche sichtbare Wellenlänge welcher Farbe entspricht, findet man unter Farbe.
Wellenlänge elektromagnetischer Wellen im Medium
Wenn Lichtwellen oder andere elektromagnetische Wellen ein Medium durchqueren, wird ihre Wellenlänge entsprechend des Brechungsindexes n reduziert, die Frequenz jedoch bleibt unverändert.
Die Wellenlänge im Medium beträgt:
Dabei ist λ0 die Vakuumwellenlänge der Welle.
Wellenlängen elektromagnetischer Strahlung werden üblicherweise als Vakuumwellenlänge angegeben, ohne dass das explizit ausgedrückt wird.
De Broglie-Wellenlänge
Louis-Victor de Broglie entdeckte, dass alle Partikel mit einem Impuls eine Wellenlänge haben, sie wird de Broglie Wellenlänge genannt. Für ein relativistisches Teilchen kann die Wellenlänge mit folgender Gleichung bestimmt werden:
Dabei ist h die Plancksche Konstante, p der Impuls, m die Masse und v die Geschwindigkeit des Teilchens.