[科普中國]-波數(shù)

光譜學(xué)

在光譜學(xué)里，電磁輻射的波數(shù) ，用方程定義為：ν=1/λ

其中， λ是輻射在真空里的波長。

波數(shù)的量綱是[長度]-l 。采用國際單位制，波數(shù)的單位是m-1 。一般來說，科學(xué)家比較喜好采用厘米-克-秒制(CGS) 來表達(dá)波數(shù)。采用 (CGS) 單位制，波數(shù)的單位是cm-1 。光譜線的差距可以被解釋為能級(jí)的差別；能級(jí)與頻率成正比，與波數(shù)也成正比。光譜數(shù)據(jù)通常是用波數(shù)紀(jì)錄，跟光速和普朗克常數(shù)無關(guān)。

波數(shù)可以被轉(zhuǎn)換為量子能量 （單位為焦耳或J）或頻率（單位為赫茲或Hz）：

E=1.9865*10^-23Jcm*v

v=29.978*10^9Hzcm*v

注意到在這里，波數(shù)與光速的單位制式為厘米-克-秒制。所以，計(jì)算時(shí)必須特別小心。

例如，氫原子發(fā)射線的波數(shù)，是

v=R*((nf)^(-2)-(ni)^(-2))

其中， R是里德伯常量，ni 與 nf分別是初始能級(jí)與最終能級(jí)的主量子數(shù)，ni>nf。2

電磁波電磁波，是由同相且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發(fā)射的震蕩粒子波，是以波動(dòng)的形式傳播的電磁場，具有波粒二象性。電磁波是由同相振蕩且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動(dòng)，其傳播方向垂直于電場種電磁波在真空中速率固定，速度為光速。見麥克斯韋方程組。

ν是頻率， Vp是相速度， ω是角頻率， E是能量， h-是約化普朗克常數(shù)， c是光速。2

物質(zhì)波對于物質(zhì)波,像電子波，波數(shù)的非相對性近似方程為

k=2π/λ=p/(h-)=(2mEk)^0.5/(h-)

其中， p是粒子的動(dòng)量， m是粒子的質(zhì)量,Ek是粒子的動(dòng)能。2