
波長(wavelength)是物理學中描述波動現象的核心參數,指在周期性波動中相鄰兩個相位相同點之間的空間距離。中國物理學會将其定義為"振動狀态在介質中傳播一個完整周期所對應的空間距離"。對應的英文術語"wavelength"在《牛津物理學詞典》中解釋為"the distance between successive crests of a wave, especially points in a sound wave or electromagnetic wave"。
該參數的數學表達式為: $$ lambda = frac{v}{f} $$ 其中λ代表波長,v為波速,f為頻率。該公式源自《大學物理》教材中關于機械波傳播的基本原理。在電磁波譜中,不同波長對應不同輻射類型:可見光波長範圍380-740納米,無線電波波長可達千米量級。
國際标準ISO 80000-7明确規定波長的标準單位為米(m),但在實際應用中常使用納米(nm)、微米(μm)等衍生單位。該參數在光纖通信、光譜分析、天線設計等工程領域具有關鍵作用,如5G通信采用的毫米波技術即基于波長控制原理。
波長是波動現象中的一個基本物理量,指在波的傳播方向上,相鄰兩個相位相同的點(例如兩個相鄰波峰或波谷)之間的最短距離。以下是詳細解釋:
物理定義
波長(符號為希臘字母λ)描述波的空間周期性特征。對于橫波(如光波),是相鄰波峰或波谷的距離;對于縱波(如聲波),是相鄰壓縮區或稀疏區的間距。
計算公式
波長與波速(v)和頻率(f)的關系為:
$$
lambda = frac{v}{f}
$$
其中波速由介質決定,頻率由波源決定。例如,空氣中聲速約343 m/s,若頻率為1000 Hz,則波長約0.343米。
應用領域
實際意義
波長決定波的傳播特性:長波長電磁波(如AM廣播)可繞障礙物傳播,短波長光波易被微小物體散射(如藍天現象)。
若需更深入的數學推導或具體領域案例,可提供補充方向進一步探讨。
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