
波數(wavenumber)是物理學和化學中描述波(特别是電磁波)空間頻率的一個重要物理量,在漢英詞典中的核心釋義及詳細解釋如下:
漢英對照釋義
波數 (bō shù):指單位長度内波長的數目,或波傳播方向上每單位距離内波周期的個數。其國際單位為每米(m⁻¹)。
英文對應:Wavenumber(符號常為 ( k ) 或 ( tilde{ u} )),定義為波長(λ)的倒數,即:
$$ k = frac{1}{lambda} $$ 在光譜學中常用厘米⁻¹(cm⁻¹)為單位,稱為卡塞(Kayser)。
物理意義
波數表征波在空間中的振蕩頻率,與角波數(( k = frac{2pi}{lambda} ))關聯,後者描述相位隨空間距離的變化率(單位:弧度/米)。
光譜學
紅外光譜、拉曼光譜等常用波數(cm⁻¹)表示光子能量,直接反映分子振動/轉動能級躍遷。公式:
$$ tilde{ u} = frac{1}{lambda} = frac{E}{hc} $$ 其中 ( E ) 為能量,( h ) 為普朗克常數,( c ) 為光速。
波動力學
在波動方程中,波數 ( k ) 與角頻率 ( omega ) 通過相速度 ( v_p ) 關聯:
$$ v_p = frac{omega}{k} $$ 用于分析聲波、量子物質波等傳播特性。
量子力學
德布羅意物質波的波數 ( k = frac{p}{hbar} )(( p ) 為動量,( hbar ) 為約化普朗克常數),是薛定谔方程的核心參數。
《物理學名詞》(全國科學技術名詞審定委員會)
定義波數為“波長λ的倒數”,标準英文術語為“wavenumber”。來源:全國科學技術名詞審定委員會官網
《費曼物理學講義》(Feynman Lectures on Physics)
第Ⅰ卷詳細推導波數與波動方程的關系(Chapter 29-34)。來源:Addison-Wesley出版社,ISBN 978-0201500646。
IUPAC(國際純粹與應用化學聯合會)光譜學術語
明确波數((tilde{ u}))為光譜分析标準量,定義見《Compendium of Chemical Terminology》2.3.1節。來源:IUPAC Gold Book
前者描述空間周期性(單位:m⁻¹),後者描述時間周期性(單位:Hz)。
符號 ( k ),定義 ( k = 2pi / lambda )(單位:rad/m),常見于波動方程。
波數是描述波動空間特性的重要物理量,其定義和意義在不同學科中略有差異,主要可概括為以下内容:
波長的倒數
在光譜學等領域,波數常定義為波長的倒數,即 $sigma = 1/lambda$,單位為 $text{cm}^{-1}$ 或 $text{m}^{-1}$,表示單位長度内波的數目。
相位隨空間的變化率
理論物理中通常定義為 $k = 2pi/lambda$,反映每單位長度内波的相位變化(單位為 $text{rad/m}$),相當于“空間角頻率”。
領域 | 公式 | 應用場景 | 單位 |
---|---|---|---|
光譜學 | $sigma = 1/lambda$ | 分子振動、光譜分析 | $text{cm}^{-1}$ |
理論物理 | $k = 2pi/lambda$ | 波動方程、量子力學 | $text{rad/m}$ |
工程與聲學 | $k = omega/c$ | 聲波、電磁波傳播分析 | $text{rad/m}$ |
如需進一步了解波數的數學推導或實際案例,可參考(知網)或(波矢分析)。
備有表達式錯表計算彩禮腸液齒輪減速電動機垂直領導經理催化劑補充地方性的動态調試技術光醫學國際資本流動孤掌難鳴合取子句紅外光反計數測量灰綠色雞白痢菌素介穩平衡積分阻體旌旗浸水過度克蘭頓氏線刻蝕磷酸化流動性優先硫化作用每人每班産量偏小近似值蠕動機能減退僞操作碼