Golflengtenreeksen

Golflengtenreeksen zijn geordende verzamelingen van golflengten, die voorkomen in de context van elektromagnetische straling, optica en spectroscopie. Een golflengte (λ) is de afstand tussen twee opeenvolgende golfpieken; voor zichtbaar licht wordt meestal gewerkt met nanometer (nm) of micrometer (µm). Een reeks kan eindig zijn of oneindig, en wordt vaak genoteerd als λ1 ≤ λ2 ≤ λ3 ≤ …

In de praktijk komen verschillende soorten golflengtenreeksen voor. Bij line spectra zijn er discrete lijnen met specifieke golflengten, afkomstig van energietransities in atomen of moleculen. Bij continue spectra is er een breed bereik aan golflengten binnen een band. Voorbeelden zijn de Fraunhoferlijnen in het zonnespectrum en emissielijnen van verschillende metalen. Golflengtenreeksen spelen ook een rol bij instrumentkalibratie en in fotonische toepassingen met discrete lichtbronnen zoals lasers of LED’s.

Wiskundig kan een golflengtenreeks worden beschreven als een rij λn met n ∈ N en λn > 0. Als de afstand tussen opeenvolgende termen constant is (λn+1 − λn = Δλ), spreekt men van een regelmatige of lineaire reeks: λn = λ0 + nΔλ. Vaak komen echter niet-uniforme intervallen voor vanwege de discreetheid van energieniveaus of dispersie in materialen.

Relaties met andere begrippen: de relatie tussen frequentie f en golflengte λ wordt gegeven door c = fλ, waarbij c de lichtsnelheid is. Dispersie, de verandering van de refractieve index met λ, beïnvloedt ook de vorm van golflengtenreeksen. In de praktijk worden ze geanalyseerd met spectroscopie en gerekend bij kalibratie en signaalverwerking.