Bølgelængder

Bølgelængde (λ) er afstanden mellem to på hinanden følgende punkter i en bølge, der har samme fase, for eksempel mellem to toppe eller to lavpunkter. Den giver en målestok for, hvor lang tid en bølge bruger på at gennemføre én cyklus i et givent medium.

For en bølge med hastighed v og frekvens f er λ = v/f. I vakuum er v lig med lysets hastighed c, så λ = c/f. I et medium er hastigheden v mindre end c, typisk v = c/n, hvor n er brydningsindekset; derfor λ = c/(n f). Frekvensen forbliver den samme, når bølgen går ind i et nyt medium.

Bølgelængder gælder for alle typer bølger. Elektromagnetiske bølger omfatter radiobølger, mikrobølger, synligt lys, ultraviolette stråler og røntgen- samt gammastråler, med bølgelængder fra kilometerskala til mindre end en nanometer. Synligt lys ligger cirka i området 380–750 nanometer. Mekaniske bølger, som lyd, har hastigheden afhængig af mediet; i luft er den omkring 343 m/s, så λ for en given frekvens kan beregnes som λ ≈ v/f (for eksempel ved 500 Hz er λ ≈ 0,686 m i luft).

Anvendelser af bølgelængder omfatter optik og billeddannelse, spektralanalyse og kommunikation. Værdien af λ bestemmer eksempelvis maks. opløsning i interferens- og cartesianske målinger samt effekten af materialers egenskaber på lys. Fotoner med energi E = hf = hc/λ viser også, hvordan energi og bølgelængde hænger sammen.