Волновое число

Материал подготовил Антон Николаев

В естественных науках волновое число - это пространственная частота волны, т.е. либо число циклов на единицу расстояния, или число радиан на единицу длины. Это может быть определено числом волн, что существуют на протяжении определенного расстояния (аналогично частоте являющийся числом циклов или радиан за единицу времени).

Так как этот термин используется в прикладной физике, в том числе спектроскопии, часто эталонное расстояние считают в сантиметрах. Например, количество энергии может быть взято как волновое число в см^-1, не являющееся, строго говоря, единицей энергии. Однако это при измерении электромагнитного излучения, эта величина может быть непосредственно преобразована в единицы энергии. Например, 1 см^-1 это 1,23984*10^-4 эВ и 8065,54 см^-1 в 1 эВ.

Волновое число может быть определено как одно из двух:

♦ число длин волн на единицу расстояния, где λ есть длина волны, иногда определяемая как спектральное волновое число, или
♦ число длин волн за 2 π единицы расстояния, иногда определяемое как угловое или круговой волновое число, но более часто просто волновое число.

Для электромагнитного излучения в вакууме волновое число пропорционально частоте и энергии фотона. Поэтому в этом случае, волновое число используется как элементарное значение энергии в спектроскопии. В системе СИ волновое число выражается в обратных метрах (м^-1), но в спектроскопии обычно берут волновое число в обратных сантиметрах (см^-1).

Угловое волновое число выражается в радианах на метр (рад*м^-1)

В практическом использовании единицы измерения см^-1 называют волновыми числами, которое дезориентирует название количества с единицей измерения. Более того, спектроскописты часто выражают количество, пропорциональное волновому числу, как частота или энергия, в см^-1 и оставляют соответствующий коэффициент преобразования подразумеваемым. Следовательно, такая фраза, как "энергия в 300 волновых чисел" следует интерпретировать или пересчитывать как "энергия соответствует волновому числу 300 см^-1" (аналогичные заявления справедливы для единиц измерения м^-1).