Dieser Artikel erklärt, was Wellenlänge in der Physik ist. Hier finden Sie die Definition der Wellenlänge, die Berechnung der Wellenlänge und Beispiele für Wellenlängenwerte.
Was ist Wellenlänge?
Die Wellenlänge ist die Entfernung, über die sich die Wellenform wiederholt. Mit anderen Worten: Die Wellenlänge ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden äquivalenten Punkten. Daher ist die Wellenlänge die Entfernung, die die Welle während eines Zyklus oder einer Schwingung zurücklegt.
Das Symbol für die Wellenlänge ist λ.
Beispielsweise ist die Wellenlänge der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzen oder der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tälern. Kurz gesagt ist die Wellenlänge der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden äquivalenten Punkten.
Die Wellenlänge ist eine Entfernung und wird daher in Längeneinheiten gemessen. Daher ist die Einheit der Wellenlänge im Internationalen System (SI) das Meter (m), obwohl Wellenlängen in der Physik im Allgemeinen in Nanometern (nm) ausgedrückt werden.
Wellenlängenformel
Die Wellenlänge ist gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle dividiert durch die Frequenz der Welle (λ = v/f). Ebenso lässt sich die Wellenlänge auch berechnen, indem man die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle mit ihrer Periode multipliziert (λ=v·T).
Daher lautet die Formel zur Berechnung der Wellenlänge :
Gold:
-
ist die Wellenlänge.
-
ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle.
-
ist die Frequenz der Welle.
-
ist die Periode der Welle .
Bedenken Sie, dass bei der Untersuchung elektromagnetischer Wellen, die sich im Vakuum ausbreiten, die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit entspricht (3·10 8 m/s). Andererseits breiten sich Schallwellen mit Schallgeschwindigkeit (343 m/s) aus.
Wellenlänge und Frequenz
Wellenlänge und Frequenz hängen zusammen , genauer gesagt ist die Wellenlänge umgekehrt proportional zur Frequenz der Welle. Je höher also die Frequenz einer Welle ist, desto kürzer ist ihre Wellenlänge.
Dies bedeutet, dass je höher die Frequenz der Welle ist, desto kleiner ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden äquivalenten Punkten der Welle und desto mehr Schwingungen wird sie pro Zeiteinheit ausführen.
Die Periode einer Welle und ihre Frequenz sind umgekehrt proportional. Wellenlänge und Periode sind also direkt proportional. Wenn also die Periode der Welle zunimmt, nimmt auch ihre Wellenlänge zu.
Je länger also die Periode einer Welle ist, desto größer ist der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wellenbergen oder Wellentälern, was bedeutet, dass die Welle langsamer schwingt.
Beispiele für Wellenlängen
Abschließend werden wir uns Beispiele für Wellenlängenwerte ansehen, um das Verständnis des Konzepts der Wellenlänge zu vervollständigen.
In der folgenden Tabelle sehen Sie die Wellenlängen der Bänder des elektromagnetischen Spektrums.
| Elektromagnetische Welle | Wellenlänge |
|---|---|
| Gamma Strahlen | <0,01 nm |
| Röntgenstrahlen | 0,01 nm – 10 nm |
| Ultraviolett | 10 nm – 380 nm |
| sichtbares Licht | 380 nm – 780 nm |
| Infrarot | 780 nm – 1 mm |
| Mikrowelle | 1mm – 1m |
| Radio | 1 m – 100.000 km |
Im für das menschliche Auge sichtbaren Licht sind die Wellenlängen der verschiedenen Farben wie folgt:
| Farbe | Wellenlänge (nm) |
|---|---|
| lila | 380 – 450 |
| Blau | 450 – 485 |
| Cyan | 485 – 500 |
| Grün | 500 – 565 |
| GELB | 565 – 590 |
| Orange | 590 – 625 |
| Rot | 625 – 780 |