Dans un milieu donné, la fréquence et la longueur d'onde sont liées par la formule : λ=c/f=c*T ou λ est la longueur d'onde en mètre (m), c la célérité de propagation de l'onde en mètre par seconde (m.s-1), f la fréquence (Hz) et T la période (s).
Un spectromètre est un appareil de mesure permettant de décomposer un faisceau lumineux en des éléments simples qui constituent son spectre. En optique, il s'agit d'obtenir les longueurs d'onde spécifiques constituant le faisceau lumineux (spectre électromagnétique).
𝐸 est égal à ℎ𝑐 divisé par 𝜆, où 𝐸 est l'énergie du photon, ℎ est la constante de Planck, 𝑐 est la célérité de la lumière dans l'espace libre et 𝜆 est la longueur d'onde du photon. Puisqu'on a 𝐸, ℎ et 𝑐 et qu'on cherche 𝜆, on doit réarranger cette formule en multipliant les deux membres par 𝜆 divisé par 𝐸.
Repérer sur le graphique le motif qui se répète
On repère sur le graphique le motif qui se répète, définissant la période spatiale. La longueur de ce motif représente la valeur de la longueur d'onde \lambda. On peut déterminer plusieurs motifs différents qui se répètent.
La loi de Wien permet de traduire cette observation. Cette loi s'écrit sous la forme : λmax=Tk, où T est la température en kelvin et k vaut 2,898 ×10 -3 m·K.
Quelle est la longueur d'onde de matière associée à cet électron ? Rappel : h=6,63×10−34 J·s. La longueur d'onde de matière associée à cet électron vaut λ=2,43×10−8 m. La longueur d'onde de matière associée à cet électron vaut λ=4,12×107 m.
En 1862 Ångström détermine les longueurs d'onde des raies visibles du spectre de l'atome d'hydrogène. En 1885, Balmer établit de façon empirique la relation : 1 / λ(n) = RH( 1 / 4 − 1 / n2) qui permet le calcul de ces longueurs d'onde. Cette formule a été justifiée par la mécanique quantique.
La longueur d'onde de De Broglie peut être calculée en utilisant 𝜆 = ℎ 𝑝 où 𝑝 est la quantité mouvement d'un objet, et ℎ est la constante de Planck.
g- La loi de Wien s'écrit λmax×T = 2,89×10−3 m.K avec λmax en mètre et T en kelvin.
Utilisation de la loi de Wien
La loi de Wien peut être utilisée pour déterminer la température d'une source chaude dont le spectre et λmax sont connus, ou inversement il est possible de déterminer λmax à partir de la température d'une source chaude.
Le nombre d'onde par mètre, ou fréquence spatiale, est l'inverse de la longueur d'onde. En physique, le nombre d'onde ou nombre d'ondes (wave number en anglais), ou encore la répétence (repetency), est une grandeur proportionnelle à l'inverse de la longueur d'onde.
Sachant que la célérité de propagation des ondes est proportionnelle à la racine carrée de la tension, calculer la longueur d'onde si l'on choisit pour la tension F' = 20,0 N en conservant la même fréquence du vibreur. v = k F½ avec k une constante. v' = k F'½ =2,066*20½ =9,24 m/s ; l' =v'/f = 9,24 / 50 =0,18 m.
E = hν avec : ν = c / λ
ν : fréquence en Hz. c : célérité de la lumière dans le vide soit 3,00.108 m/s. λ : longueur d'onde en m.
On rappelle la loi de Wien qui lie la longueur d'onde \lambda_{max} correspondant au maximum d'émission, exprimée en mètres (m), à la température T de surface du corps incandescent, exprimée en kelvins (K) : \lambda_{max} \times T = 2{,}89 \times 10^{-3} m.K.
Elles sont également nommées « ondes décamétriques » ou « ondes courtes » , en fonction de leur longueur d'onde comprise entre 10 et 100 mètres .
Par longueurs d'onde croissantes, nous avons les rayons gamma, les rayons X, les ultraviolets, le visible, les infrarouges, les micro-ondes et les ondes radio. Le visible ne concerne qu'une infime partie du spectre électromagnétique, sa gamme de longueurs d'onde est entre 400 et 800 nanomètres.
Nous pouvons exprimer la relation entre la fréquence et la longueur d'onde en utilisant l'équation de la vitesse d'une onde électromagnétique, 𝐶 = 𝜆 𝑓 , où 𝐶 est la vitesse de la lumière. En résolvant cette formule pour la fréquence, nous avons 𝑓 = 𝐶 𝜆 .
En 1893, il découvre que la distribution des spectres du corps noirs passent par un maximum. Il observe que la longueur d'onde de ce maximum est inversement proportionnelle à sa température, c'est la fameuse loi de Wien.
La loi de Wien annonce que λmax (longueur d'onde de la radiation émise avec l'intensité maximale) est inversement proportionnel à la température T (en Kelvin) de la source.
La loi de Stefan-Boltzmann s'écrit sous la forme : P surface =σ⋅T4 où T est la température de surface en kelvin (K). σ=5,67×10−8 W·m −2·K −4. On peut trouver la puissance de rayonnement de l'étoile en multipliant la puissance surfacique par la surface de l'étoile.
La fréquence (Hz) d'une onde électromagnétique caractérise son nombre d'oscillations par seconde. Un Hertz est égal à une oscillation par seconde. La longueur d'onde (m) correspond à la distance entre deux oscillations.