Je « suis sûr que cest une question triviale pour quelquun qui connaît quelque chose sur le rayonnement électromagnétique, mais: comment les expérimentateurs mesurer la longueur donde / fréquence de la lumière? Par exemple, comment savons-nous que la lumière rouge a une longueur donde de 650 à 700 $ ~ \ text {nm} $?
Réponse
La première détermination précise de la longueur donde a été, je pense, par Michelson. En utilisant son invention, linterféromètre de Michelson, il pouvait tourner un cadran micrométrique et compter en fait combien de longueurs donde il déplaçait un miroir. Lumière monochromatique raisonnable pouvait être obtenu à lépoque à partir de tubes à décharge à vapeur de mercure (ou autres éléments élémentaires) ou dun monochromateur (un spectroscope avec une fente sur la sortie pour sélectionner une couleur). Cétait vers 1880. Javoue que je ne sais pas avec certitude. Il était déterminé à mesurer la vitesse de la lumière. Exactement quand il a travaillé sur la longueur donde, je ne sais pas. Je suis sûr que quelquun ici peut ajouter cette information.
http://physical-optics.blogspot.com/2011/06/michelsons-interferometer.html
Michelson a pu compter beaucoup de longueurs donde pour que le miroir bouge suffisamment pour obtenir une bonne moyenne de la mesure mécanique. Il a pu mesurer la longueur donde de couleurs connues avec précision afin que les résultats soient facilement reproduits par dautres. À lépoque, les spectres des atomes déléments excités et du soleil et des étoiles suscitaient beaucoup dintérêt à travers le nouveau médium de la photographie. Les spectres photographiques dune étoile ont été réalisés pour la première fois en 1863.
Une fois que vous avez une longueur donde et la vitesse, que Michelson a également déterminé avec une grande précision en affinant la méthode du miroir rotatif, la fréquence est juste f = vitesse / longueur donde. Les fréquences sont de grands nombres fous comme le rouge dans un laser hélium-néon est de 4,7376 x 10 ^ 14 par seconde ou 473,76 THz. Cest du téra-Hertz et cest bien que le téra- soit également un billion. Cest pourquoi les gens utilisent la longueur donde en nanomètres, de sorte que le rouge du laser est décrit comme 632,8 nm, ce qui est beaucoup plus facile. Si vous lisez du matériel plus ancien vous verrez que nous avons utilisé une mesure un peu plus pratique, lAngstrom, qui est 1/10 du nanomètre. La même lumière est 6328 $ \ overset {\ circ} {A} $. LAngstrom est abrégé en «A» majuscule avec un petit point ou un cercle dessus. (Il est dans le jeu de caractères UTF8 mais je ne suis pas sûr quil sera rendu pour tout le monde, alors je lai simulé en LaTeX.)
Je pense que jai obtenu ce calcul de fréquence droit. En passant, il est accepté dutiliser un lambda grec $ \ lambda $ pour la longueur donde et nu $ \ nu $ pour la fréquence. Alors $ vitesse \; = \; \ lambda \ nu $.
Réponse
Pour une mesure approximative, vous pouvez mettre en place essentiellement nimporte quelle expérience dont les résultats dépendent du longueur donde. Par exemple, réfléchissez un faisceau sur un réseau de diffraction et mesurez langle de réflexion. Cela signifie essentiellement construire un type de spectromètre .
Un instrument qui mesure très précisément la longueur donde dun faisceau quasi monochromatique est appelé un wavemeter . Les Wavemeters peuvent être construits sur plusieurs principes différents, mais les plus courants incluent linterféromètre de Michelson et linterféromètre de Fizeau.