Valoa mitataan monissa yksiköissä. Sen aallonpituus λ mitataan sekä... ngstromeissa että nanometreissä. Sen taajuus mitataan herteinä. Sen energia mitataan yleensä elektronivoltteina (eV), koska joulet ovat liian suuria ollakseen käytännöllisiä. Sen punainen muutos mitataan joko lyhyen matkan yksiköissä (jos mitataan spektrografin emissioviivojen muutos) tai nopeusyksiköinä siitä, kuinka nopeasti esine on uusiutumassa.
... ngstromit ja nanometrit
... ngstrom (...) on 10 ^ -10 metriä. Nanometri (nm) on 10 ^ -9 metriä. Sähkömagneettisen spektrin aallonpituudet ulottuvat välillä 10 ^ 12 nm - 10 ^ -3 nm. Nanometri on pehmeän röntgensätefotonin aallonpituus. Näkyvä valon alue on 400-750 nm. Huomaa, että koska valon nopeus on sekä vakio että aallonpituuden ja taajuuden tulo, ts. C = λν, niin aallonpituuden tunteminen tarkoittaa myös taajuuden tuntemista. (Taajuus on yleensä esitetty kreikkalaisella kirjaimella nu.)
Kuinka määrittää aallonpituus
Valon aallon luonne voidaan osoittaa päästämällä yksivärinen (vain yhden aallonpituuden omaava) valo kahden hyvin lähellä olevan reiän läpi (tai vastaavasti diffraktioristikon läpi). Kahden aukon valo häiritsee toisiaan, luoden kirkkaiden ja tummien viivojen kuvion kaukaiselle seinälle, mikä paljastaa valon aaltomerkin.
Rayleigh-kriteeri
Tämä sama peruutus- ja kasvatusmalli näkyy kahden lähellä olevan bobin luomassa vesiaallossa. Huiput poistavat aaltojen kourut, kun taas huiput vahvistavat piikkejä. Kuvioiden ja rakojen välisen etäisyyden perusteella Rayleigh-kriteeriksi kutsuttu yhtälö voi määrittää valoaaltojen aallonpituuden. Suurempien energioiden laskemiseksi, kuten röntgensäteille, ritilöiden sijasta käytetään kidefraktiota. Röntgensäteet heijastavat kideverkon, esim. NaCl: n, ja muodostavat myös häiriökuvioita.
Energia fotonia kohti
Fotonin energia liittyy sen taajuuteen ja - koska c = λν - sen aallonpituuteen. Suhde on E = hν, missä h on Planckin vakio. Tavallisesti fotonien energiaksi käytetty yksikkö on elektronijännite (eV). Elektronivoltti on elektronin kineettisen energian muutos, joka liikkuu paikasta, jossa jännitepotentiaali on V paikkaan, jossa se on V + 1. Gammasäteiden energia on noin miljoona eV. Taajuuden vastakkaisessa päässä radioaaltojen energia on miljoonasta miljardiin eV: stä. Näkyvä spektri on niiden välillä, noin viiden eV: n kohdalla.
Punainen vaihto
Erityisen suhteellisuusteorian mukaan nopeuden ylittävän kohteen valo näyttää edelleen liikkuvan universaalivakion c kohdalla, jopa objektille, joka etenee yhtä nopeasti kuin galaksit. Teoria sanelee edelleen, että aallonpituus muuttuu, lyhenemällä osuudella, joka määritetään kohteen nopeudesta suhteessa tarkkailijaan. Pidennys on havaittavissa taantuvan kohteen spektrissä. Tarkemmin sanottuna kohteen valoa absorboivan ja valoa emittoivan kaasun päästölinjat siirtyvät kohti spektrin pidempää aallonpituutta. Valonsiirto voidaan mitata spektrografista aallonpituuden absoluuttisen muutoksen perusteella, eli nm: nä tai... Tai spektroskooppinen muutos voidaan muuntaa eteenpäin tulevan kohteen nopeudeksi ja mitata joko kilometriä sekunnissa tai (koska galaktisessa mittakaavassa nopeudet ovat niin suuret) osuutena valon nopeudesta, esim. 0,5 c.