Calcola lunghezza d'onda, frequenza o velocità della luce con regione dello spettro EM
La lunghezza d'onda (λ) è la distanza tra picchi consecutivi di un'onda. Per la radiazione elettromagnetica, la relazione è λ = c / f, dove c è la velocità della luce (≈ 2,998 × 10⁸ m/s nel vuoto) e f è la frequenza. Lunghezza d'onda e frequenza sono inversamente proporzionali: frequenza più alta → lunghezza d'onda più corta.
La luce visibile occupa una banda stretta: viola (380–450 nm), blu (450–495 nm), verde (495–570 nm), giallo (570–590 nm), arancione (590–620 nm), rosso (620–750 nm). Questo strumento calcola la lunghezza d'onda dalla frequenza o viceversa e indica dove cade il risultato nello spettro elettromagnetico.
Nel vuoto, tutte le onde elettromagnetiche viaggiano a c ≈ 3 × 10⁸ m/s. In un mezzo, la velocità è v = c/n dove n è l'indice di rifrazione. La frequenza rimane costante ma la lunghezza d'onda cambia: λ_mezzo = λ_vuoto / n. Ecco perché la luce si rifrange alle interfacce (legge di Snell) e produce dispersione (arcobaleni, prismi).
L'occhio umano ha tre tipi di cellule coniche con picchi a ~420 nm (blu), ~530 nm (verde) e ~560 nm (rosso). Spettro visibile: viola 380–450 nm, blu 450–495 nm, verde 495–570 nm, giallo 570–590 nm, arancione 590–620 nm, rosso 620–750 nm.
Le bande radio sono definite dalla frequenza (FM: 87,5–108 MHz; 4G: 700 MHz–2,7 GHz; 5G: fino a 52,6 GHz). Il design delle antenne usa la lunghezza d'onda: un dipolo a mezza onda è lungo λ/2. Frequenza più bassa = lunghezza d'onda più lunga = antenna più grande ma portata migliore.
Energia del fotone E = hf = hc/λ. Lunghezza d'onda più corta = frequenza più alta = energia più alta. I fotoni UV possono rompere legami chimici (scottature solari). I fotoni X possono ionizzare atomi. I fotoni infrarossi causano solo riscaldamento.
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