Hvad er let målt i?

Lyset måles i mange enheder. Dens bølgelængde, λ, måles i både ... ngstrøm og nanometer. Dens frekvens er målt i Hertz. Dens energi måles normalt i elektronvolt (eV), da Joules er for store til at være praktiske. Dets røde skift måles i enten korte afstandsenheder (ved måling af skiftet i emissionslinjerne på spektroskopien) eller i hastighedsenheder, hvor hurtigt objektet modtager.

... ngstrøm og nanometer

An ... ngstrom (...) er 10 ^ -10 meter. Et nanometer (nm) er 10 ^ -9 meter. Bølgelængderne af det elektromagnetiske spektrum strækker sig fra 10 ^ 12 nm til 10 ^ -3 nm. Et nanometer er bølgelængden af ​​en blød røntgenfoton. Det synlige lysområde er 400-750 nm. Bemærk, at da lysets hastighed er både konstant og et produkt af bølgelængde og frekvens, dvs. c = λν, så kender vi bølgelængden, at du også kender frekvensen. (Frekvensen er normalt repræsenteret med det græske bogstav nu.)

Sådan bestemmes bølgelængde

Lysets bølgeform kan udstilles ved at lade monokromatiske (kun en bølgelængde) lyse gennem to meget lukke pinholes (eller ækvivalent gennem et diffraktionsgitter). Lyset fra de to pinholes interfererer med hinanden, hvilket skaber et mønster af lyse og mørke linjer på en fjern mur, der afslører lysets bølge karakter.

Rayleigh Criterion

Den samme aflysning og forstørrende mønster kan ses i vandbølger skabt af to nærliggende bobs. Toppen afbryder bølgernes trug, mens toppe forstærker toppe. Fra måling af mønstrene og afstanden mellem slidserne kan en ligning kaldet Rayleigh-kriteriet bestemme bølgelængden af ​​lysbølgerne. For at beregne højere energier, som for røntgenstråler, anvendes krystal diffraktion i stedet for gitter. Røntgenbilleder afspejler et krystalgitter, fx NaCl, og danner også interferensmønstre.

Energi pr. Foton

En fotons energi er relateret til dens frekvens og - siden c = λν - til dens bølgelængde. Relationen er E = hν, hvor h er Plancks konstant. Enheden, der normalt bruges til fotons energi, er elektronvæsken (eV). En elektronvolt er forandringen i kinetisk energi af en elektron, der bevæger sig fra et sted, hvor spændingspotentialet er V til et sted, hvor det er V + 1. Gamma stråler har energi på omkring en million eV. På den modsatte ende af spektret har radiobølger energi fra en million til en milliarddel af en eV. Det synlige spektrum er imellem på omkring fem eV.

Red Shift

Særlig relativitet dikterer, at lyset fra et spejleobjekt stadig ser ud til at rejse ved universelle konstant c, selv for et objekt tilbagegående så hurtigt som galakser gør. Teorien fortsætter med at diktere, at bølgelængden ændrer sig, forkortes med en andel bestemt af objektets hastighed i forhold til observatøren. Forlængelsen er observerbar i det tilbagegående objekts spektrum. Specifikt skifter emissionslinjerne af objektets lysabsorberende og lysemitterende gas mod længden af ​​bølgelængdeenden af ​​spektret. Lysskiftet kan måles ud fra spektret i form af den absolutte ændring af bølgelængden, dvs. i nm eller .... Eller det spektroskopiske skifte kan omdannes til hastigheden af ​​den modtagne objekt og måles enten i kilometer pr. Sekund eller (fordi i galaktisk skala er hastighederne så høje) som en andel af lysets hastighed, fx 0,5 c.