波数: 原子 、分子和 原子核 的 光谱学 中的频率单位。符号为σ或v。等于真实频率除以 光速 ,即波长(λ)的 倒数 ,或在光的传播方向上每单位长度内的光波数。在波传播的方向上单位长度内的波周数目称为波数(常写为k),其倒数称为波长。k=1/λ。理论物理中定义为:k=2π/λ。意为2π长度上出现的全波数目。从 相位 的角度出发,可理解为:相位随距离的变化率(rad/m)。与波数对应的 矢量 称为波矢量。
简要介绍
在电磁法 钻探 中,波数也称为传播系数。波数k=√(-iωσμ) 其中:i 为 虚数单位 ,ω为频率,σ为 电导率 ,μ为 磁导率 。
在波传播的方向上单位长度内的波周数目称为波数(常写为k),其 倒数 称为波长。
k=1/λ。
理论物理中定义为:
k=2π/λ。
意为2π长度上出现的全波数目。从相位的角度出发,可理解为:位相随距离的变化率(rad/m)
;其中,是辐射在真空里的波长。
波数的 量纲 是[长度] 。采用 国际单位制 ,波数的单位是。一般来说,科学家比较喜好采用厘米-克-秒制(CGS) 来表达波数。采用 ( 冠霸电玩挑战大会 ) 单位制,波数的单位是。波数与 光速 的单位制式为厘米-克-秒制。所以,计算时必须特别小心。
例如,氢原子发射线的波数,是
;其中,是里德伯常量,与 分别是初始 能级 与最终能级的 主量子数 , 。
波动方程
角波数 时常会被简略为波数。角波数用 方程 定义为
;其中,是波长。
对于 电子 波这特别案例,
;其中,是频率,是 相速度 ,是 角频率 ,是能量,是约化 普朗克常数 ,是光速。
对于 物质波 这特别案例,像电子波,波数的非相对性近似方程为
;其中,是粒子的 动量 ,是粒子的质量。
光谱学
在光谱学里, 电磁辐射 的波数,用方程定义为:ν=1/λ
其中, λ是辐射在真空里的波长。
波数的 量纲 是[长度]-l 。采用 国际单位制 ,波数的单位是m-1 。一般来说,科学家比较喜好采用厘米-克-秒制(CGS) 来表达波数。采用 ( 冠霸电玩挑战大会 ) 单位制,波数的单位是cm-1 。光谱线的差距可以被解释为 能级 的差别;能级与频率成正比,与波数也成正比。光谱数据通常是用波数纪录,跟 光速 和 普朗克常数 无关。
波数可以被转换为量子能量(单位为 焦耳 或J)或频率(单位为 赫兹 或Hz):
E=1.9865*10^-23Jcm*v
v=29.978*10^9Hzcm*v
注意到在这里,波数与光速的单位制式为厘米-克-秒制。所以,计算时必须特别小心。
例如,氢原子发射线的波数,是
v=R*((nf)^(-2)-(ni)^(-2))
其中, R是 里德伯 常量,ni 与 nf分别是初始 能级 与最终能级的 主量子数 ,ni>nf。
电磁波
电磁波,是由同相且互相垂直的 电场 与 磁场 在空间中衍生发射的震荡粒子波,是以波动的形式传播的 电磁场 ,具有 波粒二象性 。电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与 磁场 在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场种电磁波在真空中 速率 固定,速度为 光速 。见 麦克斯韦方程组 。
ν是频率, Vp是 相速度 , ω是 角频率 , E是能量, h-是约化 普朗克常数 , c是光速。
物质波
k=2π/λ=p/(h-)=(2mEk)^0.5/(h-)
其中, p是粒子的 动量 , m是粒子的质量,Ek是粒子的动能。