Liczba falowa

Liczba falowa (kątowa liczba falowa) – w fizyce parametr opisujący fale harmoniczne, określający oscylację fali w przestrzeni, zdefiniowany wzorem:

$k={\frac {2\pi }{\lambda }}={\frac {\omega }{c}},$

gdzie:

$k$ – liczba falowa $\mathrm {\left[{\frac {1}{m}}\right]} ,$

$\lambda$ – długość fali $\mathrm {[m]} ,$

$\omega$ – częstość fali $\mathrm {\left[{\frac {rad}{s}}\right]}$

$c$ – prędkość fali w $\mathrm {\left[{\frac {m}{s}}\right]} .$

Użycie liczby falowej w miejsce długości fali oraz częstości w miejsce okresu upraszcza zapis równania falowego. Przykładowo zapis fali harmonicznej:

$y(t,z)=A\sin \left({\frac {2\pi }{T}}t-{\frac {2\pi }{\lambda }}z+\varphi \right)=A\sin(\omega t-kz+\varphi ).$

Uogólnieniem liczby falowej dla równania opisującego falę na płaszczyźnie lub w przestrzeni jest wektor falowy.

W spektroskopii

W spektroskopii liczbą falową ${\tilde {\nu }}$ nazywa się często odwrotność długości fali:

${\tilde {\nu }}={\frac {1}{\lambda }}$

i mierzy się ją zwykle w centymetrach odwrotnych.

Wówczas, dla odróżnienia, liczbę falową używaną w równaniu fali nazywa się kątową liczbą falową.

Przedstawienie widma absorpcji lub widma emisji w jednostkach liczb falowych jest wygodniejsze, ponieważ skala ta jest proporcjonalna do energii i z widm można bezpośrednio odczytać informację o rozkładzie (odległościach w jednostkach energii) stanów elektronowych.

Zobacz też

• strefowa liczba falowa