aallonpituuksia

Aallonpituudet ovat aaltoliikkeen ominaispiirteitä, joita voidaan pitää peräkkäisten huippujen tai vastaavien pisteiden etäisyytenä. Sähkömagneettisessa säteilyssä aallonpituus määrittää sen, millä taajuudella ja millaisella energiasta on kyse; sama käsite soveltuu myös ääniaalloille ja muille perusvaroihin liittyville aalloille. Aallonpituudet ovat keskeisiä spektritekniikassa, optiikassa ja materiaalien vuorovaikutuksessa valon kanssa.

Taajuus f ja nopeus c liittyvät toisiinsa suhteella λ = c / f. Valon tapauksessa c viittaa tyhjiön nopeuteen noin 299 792 458 metriä sekunnissa. Aineissa aallonpituus muuttuu, kun valon nopeus hidastuu, mutta taajuus säilyy. Tämä ilmiö aiheuttaa refraktion ja dispersioitumisen.

Spektrissä aallonpituuksien vaihtelu jakaa elektromagneettisen säteilyn eri alueisiin: näkyvä valo on noin 400–700 nanometriä, infrapuna on pidempi ja ultravioletti lyhyempi kuin näkyvä. Lyhyemmät aallonpituudet kuuluvat röntgen- ja gammasäteilyyn, kun taas pitkät aallonpituudet kattavat radiotaajuiset ja mikroaallot. Aallonpituudet määrittelevät usein esimerkiksi materiaalien läpäisevyyden, värin ja valon vuorovaikutuksen ilmassa ja kaduilla.

Mittaus ja sovellukset perustuvat aallonpituuksien hallintaan ja mittaukseen: spektroskopia ja interferometria paljastavat koostumusta ja geometriaa, kun taas optisissa kuituverkossa käytetään tarkasti määriteltyjä aallonpituuksia, kuten noin 850 nm sekä 1310–1550 nm, tiedonsiirron optisessa teknologiaan. Aallonpituuksien tuntemus on myös keskeistä fotonin energian kuvaamisessa, missä E = hc/λ.