A luz é medida em muitas unidades. Seu comprimento de onda, λ, é medido tanto em ngstroms quanto em nanômetros. Sua freqüência é medida em Hertz. Sua energia é geralmente medida em elétron-volts (eV), já que os Joules são muito grandes para serem práticos. Seu desvio para o vermelho é medido em unidades de curta distância (se medindo a mudança nas linhas de emissão no espectrógrafo) ou em unidades de velocidade, a partir de quão rápido o objeto está recuando.
... ngstroms e nanômetros
Um ... ngstrom (...) é 10 ^ -10 metros. Um nanômetro (nm) é 10 ^ -9 metros. Os comprimentos de onda do espectro eletromagnético estendem-se de 10 ^ 12 nm a 10 ^ -3 nm. Um nanômetro é o comprimento de onda de um fóton de raios X macio. A faixa visível de luz é de 400 a 750 nm. Note que, como a velocidade da luz é constante e um produto de comprimento de onda e frequência, isto é, c = λν, então, saber o comprimento de onda significa que você também conhece a freqüência. (A freqüência é geralmente representada com a letra grega nu.)
Como determinar o comprimento de onda
A natureza ondulatória da luz pode ser exibida deixando a luz monocromática (de apenas um comprimento de onda) passar por dois feche os orifícios (ou equivalentemente através de uma grade de difração). A luz dos dois furos interfere um com o outro, criando um padrão de linhas claras e escuras em uma parede distante, revelando o caráter de onda da luz.
Critério de Rayleigh
Este mesmo cancelamento e O padrão de aumento pode ser visto em ondas de água criadas por dois prumos próximos. Os picos cancelam os vales das ondas, enquanto os picos reforçam os picos. A partir da medida dos padrões e da distância entre as fendas, uma equação chamada critério Rayleigh pode determinar o comprimento de onda das ondas de luz. Para calcular energias mais altas, como para raios-X, a difração de cristal é usada em vez de grades. Os raios X refletem em uma rede cristalina, por exemplo, NaCl, e formam padrões de interferência também.
Energia por fóton
A energia de um fóton está relacionada à sua freqüência e - desde c = λν - para o seu comprimento de onda. A relação é E = hν, onde h é a constante de Planck. A unidade geralmente usada para a energia dos fótons é o elétron-volt (eV). Um elétron-volt é a mudança na energia cinética de um elétron que se move de um lugar onde o potencial de tensão é V para um lugar onde é V + 1. Raios gama têm energia de cerca de um milhão de eV. No extremo oposto do espectro, as ondas de rádio têm energia de um milionésimo a bilionésimo de um eV. O espectro visível está entre, por volta de cinco eV.
Mudança Vermelha
A relatividade especial determina que a luz de um objeto em movimento ainda parece viajar na constante universal c, mesmo para um objeto recuando tão rápido quanto as galáxias. A teoria continua a ditar que o comprimento de onda muda, encurtando em uma proporção determinada pela velocidade do objeto em relação ao observador. O alongamento é observável no espectro do objeto em recuo. Especificamente, as linhas de emissão do gás que absorve luz e que emitem luz do objeto se deslocam em direção ao extremo de maior comprimento de onda do espectro. O deslocamento da luz pode ser medido fora do espectógrafo em termos da mudança absoluta do comprimento de onda, ou seja, em nm ou .... Ou o deslocamento espectroscópico pode ser convertido na velocidade do objeto de recuo, e medido em quilômetros por segundo, ou (porque em uma escala galáctica, as velocidades são tão altas) como uma proporção da velocidade da luz, por exemplo, 0,5c.
