Número de onda

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O número de onda é uma grandeza física inversamente proporcional ao comprimento de onda e pode ser definido como:

  • o número de comprimentos de onda por unidade de distância, isto é, 1 / λ onde λ é o comprimento de onda,
  • ou, de forma alternativa, é definido por 2π / λ, às vezes é denominado como o número de onda angular ou número de onda circular, ou ainda, mais comumente, simplesmente número de onda.

Em se tratando de radiação eletromagnética, o número de onda é proporcional à frequência e à energia do fóton. Por esse motivo, os números de onda são usados como unidade de energia na espectroscopia. No Sistema Internacional de Unidades, o número de onda é dado em m−1. Já o número de onda angular é expresso em radianos por metro (rad/m).

Em equações de onda[editar | editar código-fonte]

Em geral, o número de onda angular k, a magnitude do vetor de onda, é dado por:

na qual (letra grega nu) é a frequência de onda, é a frequência angular da onda e vp é a velocidade de fase da onda.

Para o caso especial de uma onda eletromagnética no vácuo, onde vp = c, k é dado por:

na qual E é a energia da onda, ħ é a constante reduzida de Planck e c é velocidade da luz no vácuo.

Para o caso especial de uma onda de matéria, por exemplo uma onda de elétron, na aproximação não-relativística:

Aqui é o momento da partícula, é a massa, é a energia cinética e é a constante reduzida de Planck.

Na espectroscopia[editar | editar código-fonte]

Na espectroscopia, o número de onda de uma radiação eletromagnética é definido como

na qual é o comprimento de onda da radiação no vácuo.

Um número de onda pode ser convertido em energia quântica-mecânica , em J, ou em frequência regular , em Hz, de acordo com a relação:

,
.

Note que aqui o número de onda e a velocidade da luz estão em unidades cgs.