VacuumWellenlänge

Die VacuumWellenlänge bezeichnet in der Physik die Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung im Vakuum. Sie wird oft mit λ0 oder λvac notiert und durch die Beziehung λ0 = c / f definiert, wobei c die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ist (≈ 299 792 458 m/s) und f die Frequenz der Welle. Diese Größe ist unabhängig von der Quelle und bleibt bei Grenzflächenübergängen durchgängig konstant, da die Frequenz erhalten bleibt.

In einem Medium mit Brechungsindex n ist die Wellenlänge hingegen λ = λ0 / n; die Phasengeschwindigkeit v = c / n. Damit kann Licht in einem Medium länger oder kürzer auftauchen als im Vakuum, während die Frequenz unverändert bleibt. Diese Beziehung erklärt, warum Spektrallinien in unterschiedlichen Medien unterschiedlich „lang“ erscheinen.

Praktisch wird die VacuumWellenlänge in der Spektroskopie und bei der Standardisierung von Linien häufig als Referenz verwendet. Wellenlängen, die im Medium gemessen werden, nennt man oft Luft- oder Mediumwellenlängen; sie unterscheiden sich leicht vom Vacuum-Wert aufgrund des Brechungsindexes der Luft oder anderer Medien. Um Luft- in Vacuum-Wellenlängen umzuwandeln, nutzt man Formeln, die den Brechungsindex der Luft berücksichtigen (typisch n ≈ 1,00027 unter Standardbedingungen) und entsprechend arbeiten.

Gängige Einheiten sind Nanometer (nm) und Angström (Å); 1 nm = 10⁻⁹ m, 1 Å = 0,1 nm. In Tabellenwerken und Modellen werden Linien häufig zuerst als VacuumWellenlänge angegeben, etwa Lyman-α bei 121,6 nm oder die Natrium-D-Linien bei etwa 589,6 nm.