Obsah
Svetlo sa meria v mnohých jednotkách. Jeho vlnová dĺžka A sa meria v ... ngstromoch aj nanometroch. Jeho frekvencia sa meria v Hertzoch. Jeho energia sa zvyčajne meria v elektrónových voltoch (eV), pretože jouly sú príliš veľké na to, aby boli praktické. Jeho červený posun sa meria buď v jednotkách na krátku vzdialenosť (ak meria posun v emisných linkách na spektrografe) alebo v jednotkách rýchlosti, od rýchlosti prijímania predmetu.
... ngstromy a nanometre
A ... ngstrom (...) je 10 ^ -10 metrov. Nanometer (nm) je 10 až 9 metrov. Vlnové dĺžky elektromagnetického spektra sa tiahnu od 10 ^ 12 nm do 10 ^ -3 nm. Nanometer je vlnová dĺžka mäkkého röntgenového fotónu. Viditeľný rozsah svetla je 400 - 750 nm. Všimnite si, že keďže rýchlosť svetla je konštantná aj súčin vlnovej dĺžky a frekvencie, t. J. C = νν, potom poznať vlnovú dĺžku znamená, že poznáte aj túto frekvenciu. (Frekvencia je zvyčajne vyjadrená gréckym písmenom nu.)
Ako určiť vlnovú dĺžku
Vlnová povaha svetla sa môže prejaviť nechaním monochromatického (iba jednej vlnovej dĺžky) svetla dvoma veľmi blízkymi dierkami (alebo ekvivalentne difrakčnou mriežkou). Svetlo z dvoch dierok sa vzájomne ovplyvňuje, vytvára na vzdialenej stene vzor jasných a tmavých čiar, ktorý odhaľuje vlnový charakter svetla.
Rayleighovo kritérium
Rovnaký vzorec zrušenia a zväčšenia možno vidieť vo vodných vlnách vytvorených dvoma blízkymi bobmi. Vrcholy rušia koryty vĺn, zatiaľ čo vrcholy zosilňujú vrcholy. Z miery vzorov a vzdialenosti medzi štrbinami môže vlnová dĺžka svetelných vĺn určiť rovnica nazývaná Rayleighovo kritérium. Na výpočet vyšších energií, napríklad pre röntgenové lúče, sa namiesto mriežok používa kryštalická difrakcia. Röntgenové lúče odrážajú kryštálovú mriežku, napríklad NaCl, a tiež vytvárajú interferenčné vzorce.
Energia na fotón
Energia fotónu súvisí s jeho frekvenciou a - od c = λν - s jeho vlnovou dĺžkou. Vzťah je E = hν, kde h je Plancksova konštanta. Jednotkou obvykle používanou pre energiu fotónov je elektrónový volt (eV). Elektrónový volt je zmena kinetickej energie elektrónu pohybujúceho sa z miesta, kde je napäťový potenciál V, do miesta, kde je V + 1. Lúče gama majú energiu asi jeden milión eV. Na opačnom konci spektra majú rádiové vlny milióntinu až miliardtinu eV. Viditeľné spektrum je medzi asi 5 eV.
Červený posun
Špeciálna relativita vyžaduje, aby sa svetlo z rýchlo sa pohybujúceho objektu stále pohybovalo pri univerzálnej konštante c, dokonca aj pre objekt ustupujúci tak rýchlo, ako to robia galaxie. Teória ďalej určuje, že sa vlnová dĺžka mení, skracuje sa o pomer určený rýchlosťou objektu vzhľadom k pozorovateľovi. Predĺženie je pozorovateľné v spektre ustupujúcich objektov. Konkrétne sa emisné línie plynu absorbujúceho svetlo a emitujúceho svetlo objektu posúvajú smerom ku koncu spektra s dlhšou vlnovou dĺžkou. Svetelný posun môže byť meraný mimo spektroskopu ako absolútna zmena vlnovej dĺžky, tj v nm alebo .... Alebo spektroskopický posun môže byť prevedený na rýchlosť prijímacieho objektu a meraný buď v kilometroch za sekundu, alebo (pretože v galaktickej mierke sú rýchlosti také vysoké) ako pomer rýchlosti svetla, napr. 0,5c.