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光学杂谈

波长、周期与频率

时间:2024/7/6 23:30:32   作者:郑士利   来源:正势利   阅读:23   评论:0
内容摘要:光是一种波动。由于光波是电磁场的振动,所以把光波称做电磁波。不仅光波是电磁波,比光波波长长的微波、无线电波、比光波波长短的X射线、伦琴射线都是电磁波。许多光学现象都是光波电场引起的,光波的磁场并不起主导作用,所以用振动曲线描述光波时,通常略去磁场的作用。为了从数量上分析光波振动规律,必须把任何一个波波的运动状态用简谐运...

    光是一种波动。由于光波是电磁场的振动,所以把光波称做电磁波。不仅光波是电磁波,比光波波长长的微波、无线电波、比光波波长短的X射线、伦琴射线都是电磁波。

    许多光学现象都是光波电场引起的,光波的磁场并不起主导作用,所以用振动曲线描述光波时,通常略去磁场的作用。

    为了从数量上分析光波振动规律,必须把任何一个波波的运动状态用简谐运动来描述,即光波按正弦曲线规律作周期性的起伏振动。

光波振动用下列数学式表示

y=A*sin(ωt+φ)=A*sin[(2π/T)*t-(2π/λ)*x]

式中,

y——简谐量

A——振幅,即振动点离开平衡位置的最大距离

T——周期,即振动点到相邻同样位置所需要的时间

ω——角速度

t——时间

λ——波长,光波在一个周期T时间内行进的距离,写成λ=vT,其中v——光速。

由上两式可重新描述光波振动表示式

y=Asin(2π/T)*[t-(x/v)],表示某一瞬间波动到达各点的振动位移,也表述了某一固定点在不同瞬间振动的位移,此式称为波动标量方程。

频率——ν,其物理意义是每秒时间内振动的次数,即周期的倒数。

波长λ、周期T、频率ν与速度v有如下关系

ν=v/λ,T=λ/v,ν=1/T

此式表明,波长愈短,频率就愈高。



标签:波长 周期 频率 

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