Jeg er sikker på at dette er et trivielt spørsmål for noen som vet noe om elektromagnetisk stråling, men: hvordan eksperimenterer måle bølgelengde / frekvens av lys? Hvordan vet vi for eksempel at rødt lys har $ 650-700 ~ \ text {nm} $ bølgelengde?
Svar
Den tidligste nøyaktige bestemmelsen av bølgelengden var, tror jeg, av Michelson. Ved å bruke sin oppfinnelse, Michelson Interferometer, kunne han dreie et mikrometerhjul og faktisk telle hvor mange bølgelengder han flyttet et speil. Rimelig monokromatisk lys kunne fås på den tiden fra kvikksølvdamp (eller andre elementære) utløpsrør eller fra en monokromator (et spektroskop med en spalte på utgangen for å velge en farge). Dette var rundt 1880. Jeg innrømmer at jeg ikke vet helt sikkert. Han var fast bestemt på å måle lysets hastighet. Akkurat når han jobbet med bølgelengde vet jeg ikke. Jeg er sikker på at noen her kan legge til den informasjonen.
http://physical-optics.blogspot.com/2011/06/michelsons-interferometer.html
Michelson klarte å telle mange bølgelengder slik at speilet beveget seg nok til å få et godt gjennomsnitt fra den mekaniske målingen. Han var i stand til å måle bølgelengden til nøyaktig kjente farger, slik at resultatene lett ble reprodusert av andre. På den tiden var det stor interesse for spektra av begeistrede atomer av elementer og for solen og stjernene gjennom det nye fotograferingsmediet. Fotografiske spektra av en stjerne ble gjort først i 1863.
Når du har en bølgelengde og hastigheten, som Michelson også bestemte til en høy grad av nøyaktighet ved å finpusse den roterende speilmetoden, er frekvensen bare f = hastighet / bølgelengde. Frekvensene er sprø store tall som den røde i en helium-neon laser er 4.7376 x 10 ^ 14 per sekund eller 473.76 THz. Det er tera-Hertz og det er hyggelig at tera også er billioner. Dette er grunnen til at folk bruker bølgelengde i nanometer, slik at det røde fra laseren blir beskrevet som 632,8 nm, noe som er mye lettere. Hvis du leser eldre materiale du vil se at vi brukte et litt mer praktisk mål, Angstrom, som er 1/10 et nanometer. Det samme lyset er 6328 $ \ overset {\ circ} {A} $. Angstrom er forkortet som en stor «A» med en liten prikk eller sirkel over den. (Det er i UTF8-tegnsettet, men jeg er ikke sikker på at det skal gjengis for alle, så jeg forfalsket det i LaTeX.)
Jeg tror jeg fikk den frekvensberegningen Ikke sant. Forresten er det akseptert å bruke en gresk lambda $ \ lambda $ for bølgelengde og nu $ \ nu $ for frekvens. Deretter $ velocity \; = \; \ lambda \ nu $.
Svar
For en grov måling kan du sette opp stort sett ethvert eksperiment hvis resultater avhenger av bølgelengde. For eksempel, reflekter en stråle av et diffraksjonsgitter , og mål refleksjonsvinkelen. Dette betyr egentlig å bygge en type spektrometer .
Et instrument som måler bølgelengden til en nesten monokromatisk stråle veldig presist kalles en wavemeter . Bølgemålere kan bygges på flere forskjellige prinsipper, men vanlige inkluderer Michelson-integrerteller og Fizeau-interferometer.