Wellenlänge, Frequenz oder Lichtgeschwindigkeit mit EM-Spektralbereich berechnen
Wellenlänge (λ) ist der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Peaks einer Welle. Für elektromagnetische Strahlung gilt: λ = c / f, wobei c die Lichtgeschwindigkeit (≈ 2,998 × 10⁸ m/s im Vakuum) und f die Frequenz ist. Wellenlänge und Frequenz sind umgekehrt proportional: höhere Frequenz → kürzere Wellenlänge.
Sichtbares Licht belegt ein schmales Band: Violett (380–450 nm), Blau (450–495 nm), Grün (495–570 nm), Gelb (570–590 nm), Orange (590–620 nm), Rot (620–750 nm). Dieses Tool berechnet Wellenlänge aus Frequenz oder umgekehrt und zeigt an, wo das Ergebnis im elektromagnetischen Spektrum liegt.
Im Vakuum reisen alle elektromagnetischen Wellen mit c ≈ 3 × 10⁸ m/s. In einem Medium ist die Geschwindigkeit v = c/n, wobei n der Brechungsindex ist. Die Frequenz bleibt konstant, aber die Wellenlänge ändert sich: λ_Medium = λ_Vakuum / n. Deshalb bricht Licht an Grenzflächen (Snellsches Gesetz) und es entsteht Dispersion (Regenbogen, Prismen).
Das menschliche Auge hat drei Zapfentypen mit Gipfeln bei ~420 nm (Blau), ~530 nm (Grün) und ~560 nm (Rot). Sichtbares Spektrum: Violett 380–450 nm, Blau 450–495 nm, Grün 495–570 nm, Gelb 570–590 nm, Orange 590–620 nm, Rot 620–750 nm.
Funkbänder werden durch Frequenz definiert (UKW: 87,5–108 MHz; 4G: 700 MHz–2,7 GHz; 5G: bis 52,6 GHz). Antennendesign verwendet Wellenlänge: Eine Halbwellen-Dipolantenne ist λ/2 lang. Niedrigere Frequenz = längere Wellenlänge = größere Antenne, aber bessere Reichweite.
Photonenenergie E = hf = hc/λ. Kürzere Wellenlänge = höhere Frequenz = höhere Energie. UV-Photonen können chemische Bindungen brechen (Sonnenbrand). Röntgenphotonen können Atome ionisieren. Infrarotphotonen verursachen nur Erwärmung.
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