波長[物理學名詞]

波長（wavelength）是指波在一個振動周期內傳播的距離。也就是沿著波的傳播方向，相鄰兩個振動位相相差2π的點之間的距離。波長λ等於波速v和周期T的乘積，即λ=vT。同一頻率的波在不同介質中以不同速度傳播，所以波長也不同。

基本信息

• 中文名：波長
• 英文名：wavelength

• 提出者：麥克斯韋
• 提出時間：1865年
• 套用學科：電磁學
• 適用領域範圍：物理領域
• 單位：米

定義

波長

波長：沿著波的傳播方向，在波的圖形中相對平衡位置的位移時刻相同的兩個質點之間的距離。 橫波與縱波的波長——在橫波中波長通常是指相鄰兩個波峰或波谷之間的距離。在縱波中波長是指相鄰兩個密部或疏部之間的距離。
波長在物理中表示為：λ，讀作“喃穆達”。右圖是電磁波的波長範圍及名稱。從圖中可以看出，光波是指波長從零點幾毫米到大約零點一微米波長範圍內的電磁波。

波長的掌握

光的電磁波-內部結構模型圖

在1920年以前，人們只是掌握了無線電波的長波和中波波段，電磁波的套用也僅限於傳遞電報、靜止圖像和少量的電話。1930年，人們掌握了短波。此後又開拓了超短波、微波和毫米波領域，於是大容量的微波和衛星通信出現了。大致來說，幾乎每隔十年人類就可開發並掌握一個新的波段。

對於無線通信來說，信息要靠電磁波來傳輸。一般來說，電磁波的頻率越高，可承載的信息量也就越大。而頻率越高，相應的波長就越短。人們致力於電磁波的開發，從長波、中波到短波、超短波、微波，目的就是為了傳送更多的信息。 　

麥克斯韋在預言電磁波的存在時，也作出了“光也是電磁波”的著名論斷。1865年，麥克斯韋在《電磁場的力學理論》中指出：光和電磁波是同一實體的屬性的表現，光是一種按照電磁定律在場內傳播的電磁擾動。自此，麥克斯韋在科學史上第一次揭示了光的本質，即光也是電磁波，是一種波長更短的電磁波!

麥克斯韋在科學上的貢獻是創建了電磁場理論,預言了電磁波的存在,論證了光波就是電磁波!
電磁波的波速 ,頻率和波長的關係:
波速=波長乘頻率
頻率=1/周期

橫波與縱波的波長

在橫波中，波長通常是指相鄰兩個波峰或波谷之間的距離。在縱波中，波長是指相鄰兩個密部或疏部之間的距離。在這兩種波，“波峰是電場或磁場的變化。波的性質亦有其可量度，例如：聲波可以從它的頻率來量度，人耳可聽的聲波從20赫到20千赫；而波長從17米到17毫米不等；可見光從深紅色的700納米波長，到紫色的400納米波長。

與頻率的關係

波長λ與頻率ν（希臘字母"nu"）成反比關係。頻率就是某一固定時間內，通過某一指定地方的波數目。以下方程式表達了波長與頻率的關係： v=λf。
當中的vw是波傳送的速度。在電磁波的例子，例如光在真空中的速度，亦即光速，是299,792,458 m/s（準確），一般寫為3*10^8m/s。對於聲波在空氣中傳播的速度，在室溫大約是344 m/s（即1238 km/h）。
波長的單位一般是米及其導出單位；而頻率的單位是赫茲（Hz）及其導出單位。