可见光频率

波长[物理学名词]

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“波长”是个多义词，全部含义如下：纠错编辑多义词

波长[物理学名词]

波长

波长是一个物理学的名词，指在某一固定的频率里，沿着波的传播方向、在

波的图形中，离平衡位置的“位移”与“时间”皆相同的两个质点之间的最短距

离。在物理学，波长普遍使用希腊字母λ(lambda)来表示。

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中文名：波长英文名：wavelength

提出者:麦克斯韦提出时间:1865年

应用学科:电磁学适用领域范围:物理领域

单位:米

目录

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1定义

2波长的掌握

3横波与纵波的波长

4与频率的关系

波长[物理学名词]-定义

波长：沿着波的传播方向，在波的图形中相对平衡位置的位移时刻相同的两

个质点之间的距离。横波与纵波的波长——在横波中波长通常是指相邻两个波峰

或波谷之间的距离。在纵波中波长是指相邻两个密部或疏部之间的距离。

波长在物理中表示为：λ，读作“喃穆达”。右图是电磁波的波长范围及名称。从

图中可以看出，光波是指波长从零点几毫米到大约零点一微米波长范围内的电磁

波。

波长[物理学名词]-波长的掌握

在1920年以前，人们只是掌握了无线电波的长波和中波波段，电磁波的应用

也仅限于传递电报、静止图像和少量的电话。1930年，人们掌握了短波。此后又

开拓了超短波、微波和毫米波领域，于是大容量的微波和卫星通信出现了。大致来

说，几乎每隔十年人类就可开发并掌握一个新的波段。

对于无线通信来说，信息要靠电磁波来传输。一般来说，电磁波的频率越

高，可承载的信息量也就越大。而频率越高，相应的波长就越短。人们致力于电磁

波的开发，从长波、中波到短波、超短波、微波，目的就是为了传送更多的信

息。

麦克斯韦

麦克斯韦在预言电磁波的存在时，也作出了“光也是电磁波”的著名论断。

1865年，麦克斯韦在《电磁场的力学理论》中指出：光和电磁波是同一实体的属

性的表现，光是一种按照电磁定律在场内传播的电磁扰动。自此，麦克斯韦在科学

史上第一次揭示了光的本质，即光也是电磁波，是一种波长更短的电磁波!

光的电磁波-内部结构模型图[1]

麦克斯韦在科学上的贡献是创建了电磁场理论,预言了电磁波的存在,论证了

光波就是电磁波!

电磁波的波速,频率和波长的关系:

波速=波长乘频率

频率=1/周期

波长[物理学名词]-横波与纵波的波长

在横波中，波长通常是指相邻两个波峰或波谷之间的距离。在纵波中，波长

是指相邻两个密部或疏部之间的距离。在这两种波，“波峰是电场或磁场的变化。

波的性质亦有其可量度，例如：声波可以从它的频率来量度，人耳可听的声波从

20赫到20千赫；而波长从17米到17毫米不等；可见光从深红色的700纳米波

长，到紫色的400纳米波长。

波长[物理学名词]-与频率的关系

波长λ与频率ν（希腊字母"nu"）成反比关系。频率就是某一固定时间

内，通过某一指定地方的波数目。以下方程式表达了波长与频率的关系：v=λf。

当中的vw是波传送的速度。在电磁波的例子，例如光在真空中的速度，亦即光

速，是299,792,458m/s（准确），一般写为3*10^8m/s。对于声波在空气中传播

的速度，在室温大约是344m/s（即1238km/h）。

波长的单位一般是米及其导出单位；而频率的单位是赫兹（Hz）及其导出单位。

光线（如紫外线.红外线.可见光）的波长图：

紫外区部分：包括X射线、r射线，占太阳辐射总能量的7%。可见光区部分：包

括紫、蓝、青、绿、黄、橙、红光，占总能量的50%红外区部分：占总能量的

43%

在空间传播着的交变电磁场，即电磁波。它在真空中的传播速度约为每秒30

万公里。

电磁波包括的范围很广。实验证明，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射

线、γ射线都是电磁波。它们的区别仅在于频率或波长有很大差别。光波的频率

比无线电波的频率要高很多，光波的波长比无线电波的波长短很多；而X射线和

γ射线的频率则更高，波长则更短。为了对各种电磁波有个全面的了解，人们按

照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱。

依照波长的长短以及波源的不同，电磁波谱可大致分为：

（1）无线电波——波长从几千米到0.3米左右，一般的电视和无线电广播的波段

就是用这种波；

（2）微波——波长从0.3米到10-3米，这些波多用在雷达或其它通讯系统；

（3）红外线——波长从10-3米到7.8×10-7米；红外线的热效应特别显著；

（4）可见光——这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。可见光的波长范围很

窄，大约在7600～4000（在光谱学中常采用埃作长度单位来表示波长，1＝10－8

厘米）、从可见光向两边扩展，波长比它长的称为红外线，波长大约从7600直到

十分之几毫米。波长从（78～3.8）×10-6厘米。光是原子或分子内的电子运动状

态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一

部分；

（5）紫外线——波长比可见光短的称为紫外线，它的波长从3×10-7米到6×10-

10米，它有显著的化学效应和荧光效应。这种波产生的原因和光波类似，常常在

放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当，因此紫外光的

化学效应最强；

红外线和紫外线都是人类看不见的，只能利用特殊的仪器来探测。无论是可见光、

红外线或紫外线，它们都是由原子或分子等微观客体激发的。近年来，一方面由于

超短波无线电技术的发展，无线电波的范围不断朝波长更短的方向发展；另一方面

由于红外技术的发展，红外线的范围不断朝波长更长的方向扩展。日前超短波和红

外线的分界已不存在，其范围有一定的重叠。

（6）伦琴射线——这部分电磁波谱，波长从2×10-9米到6×10-12米。伦琴射线

（X射线）是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场

内减速时所发出的；X射线，它是由原子中的内层电子发射的，其波长范围约在

102～10－2。随着X射线技术的发展，它的波长范围也不断朝着两个方向扩展。目

前在长波段已与紫外线有所重叠，短波段已进入γ射线领域。放射性辐射γ射线

的波长是认1左右直到无穷短的波长。

（7）γ射线——是波长从10-10～10-14米的电磁波。这种不可见的电磁波是从

原子核内发出来的，放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射

线的穿透力很强，对生物的破坏力很大。

由于辐射强度随频率的减小而急剧下降，因此波长为几百千米（105米）的低频电

磁波强度很弱，通常不为人们注意。实际中用的无线电波是从波长约几千米（频率

为几百千赫）开始。波长3000米～50米（频率100千赫～6兆赫）的属于中波

段；波长50米～10米（频率6兆赫～30兆赫）的为短波；波长10米～1厘米

（频率30兆赫～3万兆赫）甚至达到1毫米（频率为3×105兆赫）以下的为超短

波（或微波）。有时按照波长的数量级大小也常出现米波，分米波，厘米波，毫米

波等名称。中波和短波用于无线电广播和通信，微波用于电视和无线电定位技术

（雷达）。

电磁波谱中上述各波段主要是按照得到和探测它们的方式不同来划分的。随着科学

技术的发展，各波段都已冲破界限与其他相邻波段重叠起来。目前在电磁波谱中除

了波长极短（10－4～10－5以下）的一端外，不再留有任何未知的空白了。

不同的电磁波产生的机理和产生方式不同。无线电波是人工制造的，是振荡电路中

自由电子的周期性的运动产生的。红外线、可见光、紫外线；伦琴射线、y射线分

别是原子的外层电子、内层电子和原子核受激发后产生的。