hullámhosszok

A hullámhossz (λ) a hullám egyik alapvető jellemzője, amely megadja a távolságot egy adott, periodikus jelenség egy teljes ciklusa alatt. Más szóval, a hullámhossz az a távolság, amelyet a hullám megtesz a csúcs és a következő csúcs között. A hullámhossz és a frekvencia f között a λ = v / f összefüggés érvényes, ahol v a hullám terjedési sebessége a közegben. A vákuumban EM-hullámok esetén v közel c = 299 792 458 m/s, így λ = c / f. Különböző közegben a sebesség és így a hullámhossz is változik, ezért ugyanazzal a frekvenciával a hullámhossz attól függően módosul, hogy milyen közegben halad.

Az elektromágneses spektrumon belül a hullámhossz-kiosztás határozza meg a különböző tartományokat és alkalmazásokat. A hosszú hullámhosszú rádióhullámok több métertől kilométerekig terjedhetnek, a mikróhullámok 1 mm és 1 m közé esnek, az infravörös tartomány 700 nm-től kb. 1 mm-ig terjed, a látható fény hozzávetőlegesen 380–750 nm között van, az ultraviola tartomány mintegy 10–400 nm körül található, míg a röntgensugárzás 0,01–10 nm közötti hullámhosszt foglal magába, és a gamma-sugárzás ennél rövidebb hullámhosszakhoz kapcsolódik. A közeg indexe hatással van a látható fény hullámhosszára is: λ = λ0 / n, ahol λ0 a vákuumban mért hullámhossz, n pedig az anyag relatív elektromágneses indexe. Emiatt például ugyanaz a fény más hullámhosszon haladhat át üvegen vagy levegőben.

Mérés és alkalmazások szempontjából a hullámhosszt interferenciával, diffrakcióval és spektroszkópiával határozzák meg. A hullámhosszbeli különbségek lehetővé teszik a fény szériáinak elkülönítését és az anyagok összetételének vizsgálatát. A hullámhossz-alapú technológiák közé tartozik a telekommunikáció (például optikai szálak), a spektrális analízis, a képalkotás, az anyag- és környezettudományokban végzett mérés, valamint a lézeres és fotonikus eszközök fejlesztése. Összességében a hullámhossz alapvető fogalom a fény és más hullámok viselkedésének megértésében és a gyakorlati alkalmazások tervezésében.