Svjetlost se mjeri u mnogim jedinicama. Njegova se valna duljina, λ, mjeri u... ngstromima i nanometrima. Njegova se frekvencija mjeri u hercima. Njegova se energija obično mjeri u elektron-voltima (eV), budući da su Joulei preveliki da bi bili praktični. Njegov crveni pomak mjeri se u jedinicama za kratke udaljenosti (ako se mjeri pomak u emisijskim linijama na spektrografu) ili u jedinicama brzine, od brzine približavanja objekta.
... ngstromi i nanometri
... ngstrom (...) je 10 ^ -10 metara. Nanometar (nm) je 10 ^ -9 metara. Valne duljine elektromagnetskog spektra protežu se od 10 ^ 12 nm do 10 ^ -3 nm. Nanometar je valna duljina mekog rendgenskog fotona. Vidljivi opseg svjetlosti je 400-750 nm. Imajte na umu da, budući da je brzina svjetlosti i konstantna i da je umnožak valne duljine i frekvencije, tj. C = λν, tada poznavanje valne duljine znači da znate i frekvenciju. (Učestalost je obično predstavljena grčkim slovom nu.)
Kako odrediti valnu duljinu
Valna priroda svjetlosti može se pokazati puštanjem monokromatske (samo jedne valne duljine) svjetlosti kroz dvije vrlo bliske rupe (ili ekvivalentno kroz difrakcijsku rešetku). Svjetlost dviju rupa ometa jedna drugu, stvarajući uzorak svijetlih i tamnih crta na udaljenom zidu, otkrivajući valni karakter svjetlosti.
Rayleighov kriterij
Isti taj obrazac otkazivanja i povećanja može se vidjeti u vodenim valovima koje stvaraju dva obližnja boba. Vrhovi poništavaju korita valova, dok vrhovi pojačavaju vrhove. Iz mjere uzoraka i udaljenosti između proreza, jednadžba koja se naziva Rayleigh-ovim kriterijem može odrediti valnu duljinu svjetlosnih valova. Za izračunavanje viših energija, poput X-zraka, umjesto rešetki koristi se difrakcija kristala. X-zrake se odbijaju od kristalne rešetke, npr. NaCl, i također tvore uzorke smetnji.
Energija po fotonu
Energija fotona povezana je s njegovom frekvencijom i - budući da je c = λν - s njegovom valnom duljinom. Odnos je E = hν, gdje je h Planckova konstanta. Jedinica koja se obično koristi za energiju fotona je elektron-volt (eV). Elektron-volt je promjena u kinetičkoj energiji elektrona koji se kreće od mjesta gdje je naponski potencijal V do mjesta gdje je V + 1. Gama zrake imaju energiju od oko milijun eV. Na suprotnom kraju spektra, radio valovi imaju energiju od milijunti do milijarditi dio eV-a. Vidljivi spektar je između, oko pet eV.
Crveni pomak
Posebna relativnost nalaže da se čini da svjetlost od prebrzog objekta i dalje putuje univerzalnom konstantom c, čak i za objekt koji se povlači jednako brzo kao galaksije. Teorija dalje nalaže da se valna duljina mijenja, skraćujući se udjelom određenim brzinom objekta u odnosu na promatrača. Produljenje je vidljivo u spektru udaljenog objekta. Točnije, emisijske linije plina koji apsorbira svjetlost i koji emitira svjetlost objekta pomiču se prema kraju valne duljine spektra. Pomak svjetlosti može se izmjeriti sa spektografa u smislu apsolutne promjene valne duljine, tj. U nm ili... Ili se spektroskopski pomak može pretvoriti u brzinu predmeta koji ulazi i izmjeriti u kilometara u sekundi, ili (jer su na galaktičkoj ljestvici brzine tako velike) kao udio brzine svjetlosti, npr. 0,5 c.