Jsem si jist, že je to triviální otázka pro někoho, kdo ví něco o elektromagnetickém záření, ale: jak experimentují změřte vlnovou délku / frekvenci světla? Jak například zjistíme, že červené světlo má vlnovou délku $ 650-700 ~ \ text {nm} $?
Odpovědět
Nejdříve přesně určil vlnovou délku, myslím, Michelson. Pomocí svého vynálezu, Michelsonova interferometru, mohl otočit mikrometrický číselník a skutečně spočítat, o kolik vlnových délek pohnul zrcadlem. Přiměřené monochromatické světlo mohl být v té době z výbojek rtuti (nebo jiných elementárních) nebo z monochromátoru (spektroskop se štěrbinou na výstupu pro výběr barvy). To bylo kolem roku 1880. Přiznám se, nevím jistě. Byl odhodlán měřit rychlost světla. Přesně, když pracoval na vlnové délce, nevím. Jsem si jist, že tu někdo může tyto informace přidat.
http://physical-optics.blogspot.com/2011/06/michelsons-interferometer.html
Michelson dokázal spočítat mnoho vlnových délek, takže se zrcadlo pohybovalo natolik, aby z mechanického měření získalo dobrý průměr. Dokázal změřit vlnovou délku přesně známých barev, aby výsledky mohli ostatní snadno reprodukovat. V té době byl velký zájem o spektra vzrušených atomů prvků a slunce a hvězd prostřednictvím nového média fotografie. Fotografická spektra hvězdy byla vytvořena poprvé v roce 1863.
Jakmile máte vlnovou délku a rychlost, kterou Michelson také s vysokou mírou přesnosti určil zdokonalením metody rotujícího zrcadla, je frekvence jen f = rychlost / vlnová délka. Frekvence jsou bláznivě velká čísla, jako je červená v laseru s heliem a neonem 4,7376 x 10 ^ 14 za sekundu nebo 473,76 THz. To je tera-Hertz a je hezké, že tera je také bilion. To je důvod, proč lidé používají vlnovou délku v nanometrech, takže červená z laseru je popsána jako 632,8 nm, což je mnohem jednodušší. Pokud čtete starší materiál uvidíte, že jsme použili o něco pohodlnější míru, Angstrom, což je 1/10 nanometru. Stejné světlo je 6328 $ \ overset {\ circ} {A} $. Angstrom je zkrácen jako velké „A“ s malou tečkou nebo kruhem nad ním. (Je ve znakové sadě UTF8, ale nejsem si jistý, zda se vykreslí pro každého, tak jsem to předstíral v LaTeXu.)
Myslím, že jsem dostal ten výpočet frekvence že jo. Mimochodem, akceptuje se použití řecké lambda $ \ lambda $ pro vlnovou délku a nu $ \ nu $ pro frekvenci. Pak $ rychlost \; = \; \ lambda \ nu $.
Odpověď
Pro hrubé měření můžete nastavit v podstatě jakýkoli experiment, jehož výsledky závisí na vlnová délka. Například odražte paprsek od difrakční mřížky a změřte úhel odrazu. To v podstatě znamená vytvoření typu spektrometru .
Přístroj, který velmi přesně měří vlnovou délku téměř monochromatického paprsku, se nazývá vlnový měřič . Wavemeters lze postavit na několika různých principech, ale mezi běžné patří Michelsonův inteferometr a Fizeauův interferometr.