aallonpituudelle

Aallonpituus (λ) on aallon tilan toistuvan rakenteen pituus: se on se etäisyys, jonka aalto kulkee ennen kuin sama vaihe toistuu. Käytännössä kyseessä on kohdassa toistuva mitta, kuten kahden identtisen aallonvaiheen kohdan välinen etäisyys. Aallonpituus on keskeinen suure sekä sähkömagneettisissa että mekaanisissa aalloissa.

Peruslasku on λ = v / f, missä v on aallon eteneminen nopeus ja f taajuus. Valon tapauksessa tyhjiössä v = c noin 3.00 × 10^8 m/s, joten λ = c / f. Kun valo kulkee aineen läpi, nopeus vähenee ja näin myös λ, joten λ = λ0 / n, missä λ0 on tyhjiön aallonpituus ja n on aineen taiteellinen (refraktive) indeksi. Taiteellinen indeksi voi riippua taajuudesta eli dispersio esiintyy usein.

Sähkömagneettisessa spektrissä näkyvän valon aallonpituudet ovat noin 380–750 nanometriä; lyhyemmät alueet kuuluvat ultraviolettiin ja pidemmät infrapunaan. Radioaalloilla pituudet voivat olla millimetreistä metreihin ja pidemmäksi. Myös ääniaaltojen pituus määräytyy taajuuden ja ympäristön mukaan: λ = v / f, missä v on ilman tai muun väliaineen nopeus. Esimerkiksi ilman ääniaalon nopeus noin 343 m/s, ja f = 440 Hz antaa λ:n noin 0,78 metriä.

Dispersion tarkoittaa, että aineet voivat muuttaa λ:tä taajuuden mukaan n(λ)-funktion kautta, mikä vaikuttaa esimerkiksi prisman läpi kulkevan valon etenemiseen ja optisten järjestelmien suorituskykyyn. Aallonpituudella on keskeinen rooli ilmiöissä kuten diffraktio, interferenssi, sekä monissa mittaus- ja viestintätekniikoissa.