Wellenlängen und Frequenzen

Das sichtbare Licht ist die uns bekannteste Strahlung; es breitet sich mit der Lichtgeschwindigkeit c (ca. 300.000 km/s) aus und umfasst den Wellenlängenbereich von etwa 380 - 780 nm (nm = Nanometer, 10-9 m). Auch Strahlung anderer Wellenlänge ist aus unserem täglichen Leben nicht wegzudenken. Sie spielt eine große Rolle, z.B. als "Radiowelle" beim Empfangen von Radiosendern, Fernsehprogrammen oder Mobiltelefonen, aber auch beim Arzt, der eine Röntgenaufnahme mit höherenergetischer Strahlung von Teilen unseres Körpers macht. Wie schon gesagt, ist das Licht der Sonne und jeder Lampe eine elektromagnetische Welle, aber sehr viel mehr Strahlung wird in anderen Wellenlängenbereichen emittiert. Darüber hinaus gibt es noch Teilchenwellen für die Grundlagen- und der anwendungsorientierten Forschung, wie z.B. Neutronenwellen aus Forschungsreaktoren. Sie sind wichtige Sonden und stehen in einem extrem großen Energiebereich für diese Zwecke zur Verfügung.

Das einzige, worin sich alle oben aufgezählten Beispiele unterscheiden, ist deren Wellenlänge λ und damit der Frequenz ν, wenn man die gleiche Ausbreitungsgeschwindigkeit annimmt. Und mit Plancks Formel wissen wir auch, dass die Energie sich ändert. Die Formeln, die wir zum Umrechnen brauchen sind:

E = h × ν          und          ν = c / λ

Die Grafik auf der nächsten Seite gibt eine Übersicht über den Bereich von Wellenlängen λ, mit denen wir es zu tun haben. Weil der gesamte Bereich sehr groß ist, müssen wir eine logarithmische Darstellung wählen, um alles darzustellen (jeder Teilstrich nach rechts oder links entspricht einer Vergrößerung oder Verkleinerung um einen Faktor 10).

Spektrum