Die meisten Menschen sind mit Wellenlängen vertraut, aber eine „Wellenzahl“ ist etwas rätselhafter. Wenn Sie versuchen, diesen Begriff zu verstehen und herauszufinden, was Sie damit tun können, lernen Sie, die Wellenzahl in a umzuwandeln Wellenlänge hilft Ihnen zu verstehen, was eine Wellenzahl ist und einige nützlichere Informationen über die Welle zu extrahieren beschreibt. Die Umrechnung ist einfach, sobald Sie die Definition einer Wellenzahl kennen.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Konvertieren Sie von Wellenzahl in Wellenlänge, indem Sie 1 durch die Wellenzahl teilen. Wird die Wellenzahl in 1/m angegeben, erhalten Sie ein Ergebnis in m. Wird die Wellenzahl in 1/cm angegeben, erhalten Sie ein Ergebnis in cm. Das Ergebnis können Sie wie gewohnt in die gewünschte Einheit umrechnen.
Was ist eine Wellenzahl?
Eine Wellenzahl ist der Kehrwert der Wellenlänge der Welle. Dies sagt Ihnen, wie viele Wellenlängen in eine Entfernungseinheit passen. Es ist analog zur Frequenz, die Ihnen sagt, wie oft eine Welle einen Zyklus pro Zeiteinheit abschließt (bei einer Wanderwelle ist dies die Anzahl der vollständigen Wellenlängen, die einen bestimmten Punkt pro Sekunde passieren).
Die wissenschaftliche Standardeinheit (SI) für die Entfernung ist Meter (m), aber in vielen Fällen können Wellenlängen in Zentimeter (cm) oder anderen Einheiten angegeben werden. Die Wellenlänge erhält das Symbol λ und die Wellenzahl das Symbolk. Es ist definiert durch:
k=\frac{1}{\lambda}
Die Wellenzahl hat die Einheiten 1/Distanz oder Distanz−1. Für in Metern ausgedrückte Wellenlängen ist dies m−1, und wenn die Wellenlänge in cm ausgedrückt wird, sind die Einheiten der Wellenzahl cm−1.
Konvertieren von Wellenzahl in Wellenlänge
Die Definition einer Wellenzahl ist recht einfach und hängt nur von der Wellenlänge ab. Die Umwandlung von einer Wellenzahl in eine Wellenlänge ist ein einfacher Vorgang. Sie können Wellenzahlen mit der Formel in Wellenlänge umwandeln:
\lambda = \frac{1}{k}
Wenn Sie also eine Wellenzahl (k), dividiere 1 durch diese Zahl, um die Wellenlänge zu erhalten. Verwendung einer Wellenzahl von 100 m−1 als Beispiel ist die Wellenlänge:
\lambda = \frac{1}{100\text{ m}^{-1}}=0,01\text{ m}
Die Wellenlänge davon beträgt 1 cm. Wenn diese Wellenlänge elektromagnetische Strahlung repräsentiert, wäre es eine Mikrowelle, knapp jenseits des infraroten Spektralbereichs.
Die richtigen Einheiten finden
Wellenzahlen können in verschiedenen Einheiten ausgedrückt werden, insbesondere cm−1. Wenn Sie eine Wellenzahl in einer anderen Einheit haben, können Sie sie auf die gleiche Weise wie im vorherigen Abschnitt in eine Wellenlänge umrechnen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Wellenlänge, die Sie erhalten, in einer anderen Einheit angegeben wird. Wenn die Wellenzahl in cm. ausgedrückt wurde−1, wird die resultierende Wellenlänge in cm angegeben. Wenn die Wellenzahl in nm. ausgedrückt wurde−1 (Nanometer−1), dann wird die Wellenlänge in nm angegeben.
Wenn Sie Ihre Antwort in einer bestimmten Einheit benötigen, konvertieren Sie Ihre resultierende Wellenlänge in die erforderliche Einheit. Um zu einer kleineren Maßeinheit zu wechseln, multiplizieren Sie im Allgemeinen mit dem Umrechnungsfaktor (der Anzahl der kleineren Einheiten pro größerer Einheit). Um zu einer größeren Maßeinheit zu wechseln, dividieren Sie durch den Umrechnungsfaktor.
Wenn Sie beispielsweise ein Ergebnis in Metern erhalten und es in Nanometern benötigen, multiplizieren Sie das Ergebnis in Metern mit 1.000.000.000 (oder 109). Um von Nanometern in Meter umzurechnen, dividieren Sie das Ergebnis durch 1.000.000.000. Wenn Sie ein Ergebnis in Zentimetern erhalten, es aber in Metern benötigen, teilen Sie Ihr Ergebnis durch 100. Um Meter in Zentimeter umzurechnen, multiplizieren Sie Ihr Ergebnis mit 100. Sie können dazu eine Umrechnungstabelle oder einen Online-Umrechner verwenden, wenn Sie sich nicht sicher sind.
Tipps
In einigen Bereichen der Physik (wie der Geophysik) können Sie auf eine „Winkelwellenzahl“ stoßen. Dies ist der Wellenzahl sehr ähnlich, außer dass es mit 2π multipliziert wird, also Rotationen oder Schwingungen beschreibt. Die Einheit einer Winkelwellenzahl ist Radiant pro Meter. Um eine Winkelwellenzahl in eine Wellenlänge umzuwandeln, teilen Sie 2π durch die Winkelwellenzahl.