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如果能夠測量頻率,那麼同一光譜對應的波長和頻率各是多少?
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  • 1 # 張雙南

    當然可以了,只不過不是對所有頻率的光現在都能夠直接測量其頻率。

    我們知道,所有頻率(或者波長)的電磁波都是光,都遵循同樣的物理規律,比如其速度都是一樣的,就是光速,光速就是頻率乘以波長。因此只要測量了波長就可以計算出其頻率,同樣,測量了頻率就可以計算出其波長。對於從紅外、可見光到紫外光,由於頻率太高,測量非常困難,所以通常都是測量其波長。但是對於從無線電到微波,由於其波長太長,測量也很困難,一般都是測量其頻率。

    但是對於X射線到伽馬射線,由於頻率太高和波長太短,直接測量其頻率或者波長比較困難,所以通常都是測量其能量,因為光子的能量等於其頻率乘以普朗克常數,得到了光子的能量,就等於得到了其頻率,當然也就知道了其波長。但是,利用一些現代測量技術,比如晶體的衍射光柵,也可以測量X射線到低能伽馬射線的波長,通常具有更高的解析度。現在也有技術可以直接測量從紅外到紫外的光子的能量。

    不同的測量方法有不同的優點,所以在具體的應用中是測量波長、還是頻率還是能量,取決於該應用的需求和成本。對光的性質的理解和應用,是科學對現代技術的一個主要貢獻,也促進了科學研究本身的發展。比如在天文學領域,從最開始的只在可見光波段進行對宇宙的觀測,發展到了射電天文,進入空間時代之後,又能夠在太空擺脫地球大氣層對大部分電磁波頻段的吸收,從而進入了全波段的天文觀測時代,對宇宙的認識有了大幅度的進步。

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