Liczba falowa

Liczba falowa (kątowa liczba falowa^[1], radialna liczba falowa) – w fizyce, parametr opisujący fale harmoniczne, będący długością wektora falowego^[2]:

${\displaystyle k={\frac {2\pi }{\lambda }}={\frac {\omega }{c}},}$

gdzie:

${\displaystyle k}$ – liczba falowa ${\displaystyle \mathrm {\left[{\frac {1}{m}}\right]} ,}$

${\displaystyle \lambda }$ – długość fali ${\displaystyle \mathrm {[m]} ,}$

${\displaystyle \omega }$ – częstość fali ${\displaystyle \mathrm {\left[{\frac {rad}{s}}\right]} }$

${\displaystyle c}$ – prędkość fali w ośrodku ${\displaystyle \mathrm {\left[{\frac {m}{s}}\right]} .}$

Użycie liczby falowej w miejsce długości fali oraz częstości w miejsce okresu upraszcza zapis równania falowego. Przykładowo zapis fali harmonicznej:

${\displaystyle y(t,z)=A\sin \left({\frac {2\pi }{T}}t-{\frac {2\pi }{\lambda }}z+\varphi \right)=A\sin(\omega t-kz+\varphi ).}$

W spektroskopii

W spektroskopii liczbą falową ${\displaystyle {\tilde {\nu }}}$ nazywa się często odwrotność długości fali:

${\displaystyle {\tilde {\nu }}={\frac {1}{\lambda }}}$

i mierzy się ją zwykle w centymetrach odwrotnych.

Wówczas, dla odróżnienia, liczbę falową używaną w równaniu fali nazywa się kątową liczbą falową.

Przedstawienie widma absorpcji lub widma emisji w jednostkach liczb falowych jest wygodniejsze, ponieważ skala ta jest proporcjonalna do energii i z widm można bezpośrednio odczytać informację o rozkładzie (odległościach w jednostkach energii) stanów elektronowych.

Zobacz też

• strefowa liczba falowa

Przypisy

1. liczba falowa, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2021-10-02].
2. Frank Crawford: Fale. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1973, s. 73.

Kontrola autorytatywna (wielkość fizyczna):

• GND: 4189558-7

Encyklopedie internetowe:

• Britannica: science/wave-number
• БРЭ: 1926474
• SNL: bølgetall