Orange lys har en frekvens på omkring \(500 \space THz\) i vacuum. Lyset
propagerer i vacuum med nogenlunde \(300000 \space km/s\). Hvad er lysets
bølgelængde \(\lambda\)?
Frekvens og tid er omvendt proportional: \(f = \frac{1}{t}\). En "bølgelængde" er noget med afstand, og afstand måles i meter. Dermed er alle parametre defineret med enheder:
- frekvens: \([1/s]\)
- hastighed: \([m/s]\)
- afstand: \([m]\)
Den efterspurgte enhed er \([m]\). Relationen mellem dem er proportional
\([m] = ? \cdot ?\) eller omvendt proportional \([m] = \frac{?}{?}\).
Hvis man ganger frekvens og hastighed, så ender enhederne med at være
\([m/s^2]\), som ikke passer med det vi leder efter. Som omvendt
proportionalitet bliver enhederne (antaget frekvens/hastighed)
\(\frac{[1/s]}{[m/s]} = [\frac{1}{s}] \cdot [\frac{s}{m}] = [\frac{1}{m}]\).
Nu er den rigtige enhed i resultatet, men bare i reciprok form. Derfor var
antagelsen at beregne frekvens/hastighed forkert, som nemt kan korrigeres til
hastighed/frekvens \(\frac{[m/s]}{[1/s]} = [\frac{m}{s}] \cdot [\frac{s}{1}] = [m]\).
Nu kan bølgelænden beregnes ved:
\(
\lambda = \frac{3000\cancel{00} \cdot 10^3}{5\cancel{00} \cdot 10^{12}} =
\frac{3 \cdot 10^6}{5 \cdot 10^{12}} =
\frac{3}{5} \cdot 10^{(6-12)} =
0.6 \cdot 10^{-6} \space m =
0.6 \space \mu m =
600 \cdot 10^{-9} \space m =
600 \space nm
\)