¿En qué se mide la luz?

La luz se mide en muchas unidades. su longitud de onda, λ, se mide en ... ngstroms y nanómetros. Su frecuencia se mide en hercios. su energía generalmente se mide en voltios electrónicos (ev), ya que los julios son demasiado grandes para ser prácticos. su desplazamiento al rojo se mide en unidades de corta distancia (si se mide el desplazamiento en las líneas de emisión en el espectrógrafo) o en unidades de velocidad, a partir de la rapidez con la que el objeto retrocede.

y ... ngstrom (...) es 10 ^ -10 metros. un nanómetro (nm) es 10 ^ -9 metros. las longitudes de onda del espectro electromagnético se extienden desde 10 ^ 12 nm hasta 10 ^ -3 nm. Un nanómetro es la longitud de onda de un fotón de rayos X blandos. El rango visible de luz es 400-750 nm. tenga en cuenta que dado que la velocidad de la luz es constante y un producto de la longitud de onda y la frecuencia, es decir, c = λν, conocer la longitud de onda significa que también conoce la frecuencia. (La frecuencia se suele representar con la letra griega nu).

la naturaleza ondulatoria de la luz puede ser exhibida al permitir que la luz monocromática (de solo una longitud de onda) atraviese dos orificios muy cercanos (o de manera equivalente a través de una rejilla de difracción). la luz de los dos orificios interfieren entre sí, creando un patrón de líneas brillantes y oscuras en una pared distante, revelando el carácter de onda de la luz.

Este mismo patrón de cancelación y aumento se puede ver en las ondas de agua creadas por dos bobas cercanas. los picos anulan los canales de las olas, mientras que los picos refuerzan los picos. a partir de la medida de los patrones y la distancia entre las rendijas, una ecuación llamada criterio de rayleigh puede determinar la longitud de onda de las ondas de luz. para calcular energías más altas, como para rayos X, se utiliza difracción de cristal en lugar de rejillas. los rayos X se reflejan en una red cristalina, por ejemplo, nacl, y también forman patrones de interferencia.

la energía de un fotón está relacionada con su frecuencia y, desde c = λν, hasta su longitud de onda. la relación es e = hν, donde h es la constante de planck. La unidad que generalmente se usa para la energía de los fotones es el voltio electrónico (ev). Un electrón-voltio es el cambio en la energía cinética de un electrón que se mueve desde un lugar donde el potencial de voltaje es v hasta un lugar donde es v + 1. Los rayos gamma tienen una energía de alrededor de un millón de ev. en el extremo opuesto del espectro, las ondas de radio tienen una energía de una millonésima a mil millonésima parte de una ev. el espectro visible está en medio, alrededor de cinco ev.

la relatividad especial dicta que la luz de un objeto acelerado todavía parece viajar a la constante universal c, incluso para un objeto que retrocede tan rápido como lo hacen las galaxias. la teoría continúa dictando que la longitud de onda cambia, acortándose en una proporción determinada por la velocidad del objeto en relación con el observador. El alargamiento es observable en el espectro del objeto retrocedido. específicamente, las líneas de emisión del gas que absorbe y emite luz del objeto se desplaza hacia el extremo de mayor longitud de onda del espectro. el cambio de luz se puede medir fuera del espectógrafo en términos del cambio absoluto de la longitud de onda, es decir, en nm o .... o el cambio espectroscópico se puede convertir a la velocidad del objeto que retrocede, y se puede medir en kilómetros por segundo, o (porque en una escala galáctica,