Sunt sigur că aceasta este o întrebare banală pentru cineva care știe ceva despre radiațiile electromagnetice, dar: cum experimentatorii măsurați lungimea de undă / frecvența luminii? De exemplu, de unde știm că lumina roșie are 650-700 $ ~ \ text {nm} $ lungime de undă?
Răspuns
Cea mai timpurie determinare exactă a lungimii de undă a fost, cred, de Michelson. Folosind invenția sa, Michelson Interferometer, el ar putea roti un cadran de micrometru și de fapt să numere câte lungimi de undă a mutat o oglindă. Lumina monocromatică rezonabilă ar putea fi obținut în acel moment de la tuburile de descărcare cu vapori de mercur (sau de la alte elemente) sau de la un monocromator (un spectroscop cu o fantă pe ieșire pentru a selecta o culoare). Acesta a fost în jurul anului 1880. Mărturisesc că nu știu sigur. Era hotărât să măsoare viteza luminii. Exact când a lucrat la lungimea de undă, nu știu. Sunt sigur că cineva de aici poate adăuga acele informații.
http://physical-optics.blogspot.com/2011/06/michelsons-interferometer.html
Michelson a reușit să numere o mulțime de lungimi de undă, astfel încât oglinda să se miște suficient pentru a obține o medie bună din măsurarea mecanică. El a reușit să măsoare lungimea de undă a culorilor cunoscute cu precizie, astfel încât rezultatele să fie ușor reproduse de alții. La acea vreme, exista un mare interes pentru spectrele atomilor excitați ai elementelor și ale soarelui și stelelor prin noul mediu de fotografie. Spectrele fotografice ale unei stele au fost realizate mai întâi în 1863.
Odată ce ai lungimea de undă și viteza, pe care Michelson le-a determinat și la un grad ridicat de precizie prin rafinarea metodei oglinzii rotative, frecvența este doar f = viteza / lungimea de undă. Frecvențele sunt numere mari nebune, cum ar fi roșu într-un laser cu heliu-neon este de 4,7376 x 10 ^ 14 pe secundă sau 473,76 THz. Acesta este tera-Hertz și este frumos că tera- este, de asemenea, trilioane. Acesta este motivul pentru care oamenii folosesc lungimea de undă în nanometri, astfel încât roșu de la laser este descris ca 632,8nm, ceea ce este mult mai ușor. Dacă citiți materiale mai vechi veți vedea că am folosit o măsură puțin mai convenabilă, Angstrom, care este 1/10 un nanometru. Aceeași lumină este de 6328 $ \ overset {\ circ} {A} $. Angstrom este abreviat ca un „A” capital. cu un mic punct sau cerc deasupra. (Se află în setul de caractere UTF8, dar „nu sunt sigur că va reda pentru toată lumea, așa că am falsificat-o în LaTeX.)
Cred că am obținut acel calcul al frecvenței dreapta. Apropo, se acceptă utilizarea unui lambda $ \ lambda $ grecesc pentru lungimea de undă și nu $ \ nu $ pentru frecvență. Atunci $ viteza \; = \; \ lambda \ nu $.
Răspuns
Pentru o măsurare brută, puteți configura în mod esențial orice experiment ale cărui rezultate depind de lungime de undă. De exemplu, reflectați un fascicul de pe o rețea de difracție și măsurați unghiul de reflexie. Aceasta înseamnă în esență construirea unui tip de spectrometru .
Un instrument care măsoară foarte precis lungimea de undă a unui fascicul aproape monocromatic se numește wavemeter . Wavemeters pot fi construite pe mai multe principii diferite, dar cele comune includ inteferometrul Michelson și interferometrul Fizeau.