簡要介紹
在電磁法勘探中,波數也稱為傳播係數。波數k=√(-iωσμ) 其中:i 為虛數單位,ω為頻率,σ為電導率,μ為磁導率。
原子、分子和原子核的光譜學中的頻率單位。符號為σ或v。等於真實頻率除以光速,即波長(λ)的倒數,或在光的傳播方向上每單位長度內的光波數。其常用單位為cm-1,SI制單位為m-1。
在波傳播的方向上單位長度內的波周數目稱為波數(常寫為k),其倒數稱為波長。
k=1/λ。
理論物理中定義為:
k=2π/λ。
意為2π長度上出現的全波數目。從相位的角度出發,可理解為:位相隨距離的變化率(rad/m)
在光譜學裡,電磁輻射的波數 ,用方程定義為
; 其中, 是輻射在真空里的波長。
波數的量綱是[長度] 。採用國際單位制,波數的單位是 。一般來說,科學家比較喜好採用厘米-克-秒制(CGS) 來表達波數。採用 (CGS) 單位制,波數的單位是 。光譜線的差距可以被解釋為能級的差別;能級與頻率成正比,與波數也成正比。光譜數據通常是用波數紀錄,跟光速和普朗克常數無關。
波數可以被轉換為量子能量 (單位為焦耳或J)或頻率(單位為赫茲或Hz):
, 。 注意到在這裡,波數與光速的單位制式為厘米-克-秒制。所以,計算時必須特別小心。
例如,氫原子發射線的波數,是
; 其中, 是里德伯常量, 與 分別是初始能級與最終能級的主量子數, 。
波動方程
角波數 時常會被簡略為波數。角波數用方程定義為
; 其中, 是波長。
對於電子波這特別案例,
; 其中, 是頻率, 是相速度, 是角頻率, 是能量, 是約化普朗克常數, 是光速。
對於物質波這特別案例,像電子波,波數的非相對性近似方程為
; 其中, 是粒子的動量, 是粒子的質量。