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信號波長與頻率的關系(真空中波長與頻率的關系)

在光學的考題當中,經常會出現因為頻率變化而影響其他物理量變化的試題,那么我們今天就總結一下頻率的變化到底引起其他物理量怎樣的變化?

我們在前面已經說過了,因為知道紫外線殺毒,所以說紫外線的能量比較高,又因為光子能量公式E=hν,所以我們就可以記住,按照紅橙黃綠青藍紫的順序,頻率是越來越高,能量越來越大。如果你忘記了這個能量公式,我們還可以通過以前知道的頻率是由振源決定的,反應的是光的顏色,單位時間振動的次數多,我們當然可以形象的記住,能量就大。提前補充一點,那就是頻率越大,越容易發生光電效應。關于這一點,我們后續再說。

有了這個頻率的基礎,我們再來看相關物理量。

真空中某一單色光的波長λ=c/ν,所以頻率越高波長越短。關于這一點。我們可以和平常的交通指示燈的紅燈結合起來記憶。紅燈就是因為波長長,所以它發生衍射,更容易傳播距離就會更遠,更有利于在不良天氣下讓人發現。很明顯,他的能量也不能高,否則的話,我們的眼睛哪能受得了?

我們知道介質中的波速v=λν,所以在同一種介質中,單色光的頻率越大

我們知道折射率的另外一個計算公式n=C/v,c是真空中速度,v是介質中速度,我們還知道介質中的波速v=λν,由于光的顏色不變,頻率是不變的,則n=(λ0ν)/(λν)=λ0/λ,λ0是真空中波長,所以說,折射率和波長成反比。所以頻率越大,波長越小,介質對這種單色光的折射率越大。又因為n=c/v,所以波速越小。還可以這么理解,因為紅光的波長長,所以它更容易發生衍射,受到的阻礙小,所以波速也就是波傳播的速度就會更大一些。

我們小結一下就會發現,fEn的變化是一致的,姑且記住一個字“分”。

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