wave number
原子、分子和原子核的光谱学中的频率单位。符号为σ或v。等于真实频率除以光速,即波长(λ)的倒数,或在光的传播方向上每单位长度内的光波数。其常用单位为cm-1,SI制单位为m-1。
在波传播的方向上单位长度内的波周数目称为波数(常写为k),其倒数称为波长。
k=1/λ。
理论物理中定义为:
k=2π/λ。
意为2π长度上出现的全波数目
在光谱学里,电磁辐射的波数 ,用方程定义为
; 其中, 是辐射在真空里的波长。
波数的量纲是[长度] 。采用国际单位制,波数的单位是 。一般来说,科学家比较喜好采用厘米-克-秒制 (CGS) 来表达波数。采用 (CGS) 单位制,波数的单位是 。光谱线的差距可以被解释为能级的差别;能级与频率成正比,与波数成反比。光谱数据通常是用波数纪录,跟光速和普朗克常数无关。
波数可以被转换为量子能量 (单位为焦耳)或频率(单位为赫兹):
, 。 注意到在这里,波数与光速的单位制式为厘米-克-秒制。所以,计算时必须特别小心。
例如,氢原子发射线的波数,是
; 其中, 是里德伯常量, 与 分别是初始能级与最终能级的主量子数, 。
波动方程角波数 时常会被简略为波数。角波数用方程定义为
; 其中, 是波长。
对于电子波这特别案例,
; 其中, 是频率, 是相速度, 是角频率, 是能量, 是约化普朗克常数, 是光速。
对于物质波这特别案例,像电子波,波数的非相对性近似方程为
; 其中, 是粒子的动量, 是粒子的质量。