Τι συμβαίνει σε ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα όταν η συχνότητα διπλασιαστεί;

Όταν διπλασιαστεί η συχνότητα ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος, συμβαίνουν πολλά πράγματα:

* Το μήκος κύματος έχει το ήμισυ: Η σχέση μεταξύ της συχνότητας (F) και του μήκους κύματος (λ) δίνεται από την εξίσωση:

`` `

c =fλ

`` `

όπου το «c» είναι η ταχύτητα του φωτός, η οποία είναι σταθερή. Έτσι, εάν η συχνότητα διπλασιαστεί, το μήκος κύματος πρέπει να μειωθεί για να διατηρηθεί η ίδια ταχύτητα.

* Η ενέργεια διπλασιάζεται: Η ενέργεια (ε) ενός φωτονίου, το σωματίδιο που μεταφέρει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, είναι άμεσα ανάλογη με τη συχνότητα του:

`` `

Ε =HF

`` `

όπου το 'H' είναι η σταθερά του Planck. Επομένως, ο διπλασιασμός της συχνότητας διπλασιάζει επίσης την ενέργεια κάθε φωτονίου.

* Αλλαγές χρώματος (για ορατό φως): Για ορατό φως, διαφορετικές συχνότητες αντιστοιχούν σε διαφορετικά χρώματα. Ο διπλασιασμός της συχνότητας ενός κύματος κόκκινου φωτός θα το μετατοπίζει προς την πορτοκαλί ή την κίτρινη περιοχή του ορατού φάσματος.

Ακολουθεί μια περίληψη των αλλαγών:

Η συχνότητα διπλασιάστηκε:

* Μήκος κύματος στο μισό

* Η ενέργεια διπλασιάστηκε

* Το χρώμα μετατοπίζεται προς υψηλότερα ενεργειακά χρώματα (για ορατό φως)

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η ταχύτητα του φωτός παραμένει σταθερή ανεξάρτητα από την αλλαγή συχνότητας.