Волновое число
-
Определение волнового числа
- Волновое число (wave number) — это пространственная частота волны, измеряемая в циклах на единицу расстояния или радианах на единицу расстояния.
- В многомерных системах волновое число — это величина волнового вектора.
- Пространство волновых векторов называется обратным пространством.
-
Использование волнового числа
- В оптике и физике рассеяния волн волновые числа и векторы играют важную роль.
- В квантовой механике волновое число, умноженное на постоянную Планка, является каноническим импульсом.
- В спектроскопии волновое число используется как единица измерения временной частоты.
-
Единицы измерения и преобразования
- Волновое число измеряется в обратных сантиметрах (см−1) или радианах на метр.
- В спектроскопии волновые числа приводятся в единицах сгс (см−1).
- Волновое число может быть преобразовано в частоту, умножив на скорость света.
-
Комплекснозначное волновое число
- Комплекснозначное волновое число определяется для среды с комплексной диэлектрической проницаемостью.
- Мнимая часть волнового числа выражает затухание на единицу расстояния.
-
Плоские волны в линейных средах
- Коэффициент распространения плоской синусоидальной волны определяется через фазовую постоянную и постоянную затухания.
- Длина волны, фазовая скорость и глубина поверхностного слоя зависят от составляющих волнового числа.
-
Волновые уравнения
- В общем случае угловое волновое число задается формулой, включающей частоту, длину волны и фазовую скорость.
- Для электромагнитной волны в вакууме волновое число определяется через энергию волны и скорость света.
- Для волны материи волновое число связано с импульсом частицы и кинетической энергией.
-
Волновое число в спектроскопии
- В спектроскопии волновое число относится к временной частоте, разделенной на скорость света.
- Исторически волновые числа использовались для изучения атомных спектров.
- Спектроскопические волновые числа могут быть преобразованы в энергию и длину волны.