NộI Dung
Ánh sáng được đo bằng nhiều đơn vị. Bước sóng của nó, λ, được đo bằng cả ... ngstroms và nanomet. Tần số của nó được đo bằng Hertz. Năng lượng của nó thường được đo bằng điện tử vôn (eV), vì Joules quá lớn so với thực tế. Độ dịch chuyển màu đỏ của nó được đo bằng các đơn vị khoảng cách ngắn (nếu đo sự dịch chuyển của các vạch phát xạ trên máy quang phổ) hoặc theo đơn vị vận tốc, từ tốc độ của vật thể đang hồi phục.
... ngstroms và Nanomet
Một ... ngstrom (...) là 10 ^ -10 mét. Một nanomet (nm) là 10 ^ -9 mét. Các bước sóng của phổ điện từ trải dài từ 10 ^ 12nm đến 10 ^ -3nm. Một nanomet là bước sóng của một photon tia X mềm. Phạm vi nhìn thấy của ánh sáng là 400-750nm. Lưu ý rằng vì tốc độ của ánh sáng là không đổi và là sản phẩm của bước sóng và tần số, tức là c = λλ, khi đó biết bước sóng có nghĩa là bạn cũng biết tần số. (Tần suất thường được biểu thị bằng chữ Hy Lạp nu.)
Cách xác định bước sóng
Bản chất sóng của ánh sáng có thể được thể hiện bằng cách cho ánh sáng đơn sắc (chỉ có một bước sóng) xuyên qua hai lỗ kim rất gần (hoặc tương đương thông qua cách tử nhiễu xạ). Ánh sáng từ hai lỗ kim giao thoa với nhau, tạo ra một mô hình các vạch sáng và tối trên một bức tường ở xa, cho thấy đặc tính sóng của ánh sáng.
Tiêu chí Rayleigh
Mô hình hủy bỏ và tăng cường tương tự này có thể được nhìn thấy trong sóng nước được tạo bởi hai bobs gần đó. Các đỉnh hủy bỏ các đáy của sóng, trong khi các đỉnh củng cố các đỉnh. Từ số đo của các mẫu và khoảng cách giữa các khe, một phương trình được gọi là tiêu chí Rayleigh có thể xác định bước sóng của sóng ánh sáng. Để tính toán năng lượng cao hơn, chẳng hạn như đối với tia X, nhiễu xạ tinh thể được sử dụng thay vì cách tử. Các tia X phản xạ ra một mạng tinh thể, ví dụ, NaCl và cũng hình thành các mẫu giao thoa.
Năng lượng mỗi Photon
Năng lượng của một photon có liên quan đến tần số của nó và - vì c = λλ - với bước sóng của nó. Mối quan hệ là E = hν, trong đó h là hằng số Plancks. Đơn vị thường được sử dụng cho năng lượng photon là electron-volt (eV). Một electron-volt là sự thay đổi động năng của một electron di chuyển từ một nơi có điện thế V đến một nơi có V + 1. Tia gamma có năng lượng khoảng một triệu eV. Ở phía đối diện của quang phổ, sóng vô tuyến có năng lượng từ một phần triệu đến một phần tỷ của một eV. Phổ nhìn thấy được ở giữa, khoảng năm eV.
Dịch chuyển đỏ
Thuyết tương đối đặc biệt cho rằng ánh sáng từ một vật thể đang tăng tốc vẫn truyền đi ở hằng số phổ c, ngay cả đối với một vật thể rút nhanh như các thiên hà. Lý thuyết tiếp tục cho rằng bước sóng không thay đổi, rút ngắn theo tỷ lệ được xác định bởi tốc độ của vật thể so với người quan sát. Sự kéo dài có thể quan sát được trong phổ đối tượng thoái dần. Cụ thể, các vạch phát xạ của khí hấp thụ ánh sáng và phát sáng của vật thể dịch chuyển về phía cuối bước sóng dài hơn của quang phổ. Sự thay đổi ánh sáng có thể được đo bằng máy quang phổ theo sự thay đổi tuyệt đối của bước sóng, tức là tính bằng nm hoặc .... Hoặc sự dịch chuyển quang phổ có thể được chuyển đổi thành tốc độ của vật thể tái tạo và được đo bằng km trên giây, hoặc (vì ở quy mô thiên hà, tốc độ rất cao) theo tỷ lệ của tốc độ ánh sáng, ví dụ 0,5c.