波数与波长的关系,波数怎么样转换为波长
典型波数与波长关系举例:
um | nm | cm-1 | cm-1 | nm | um | |
0.98 | 980 | 10204 | 15000 | 666 | 0.666 | |
1 | 1000 | 10000 | 10000 | 1000 | 1 | |
1.06 | 1060 | 9434 | 9000 | 1111 | 1.111 | |
1.3 | 1300 | 76 | 8000 | 1250 | 1.250 | |
1.48 | 1480 | 6757 | 7000 | 1428 | 1.428 | |
1.54 | 1540 | 6494 | 6000 | 1666 | 1.666 | |
1.56 | 1560 | 6410 | 5000 | 2000 | 2 | |
2 | 2000 | 5000 | 4000 | 2500 | 2.5 | |
2.94 | 2940 | 3401 | 3000 | 3333 | 3.333 | |
4 | 4000 | 2500 | 2000 | 5000 | 5 | |
5 | 5000 | 2000 | 1000 | 10000 | 10 | |
6 | 6000 | 1667 | 900 | 11111 | 11.111 | |
7 | 7000 | 1429 | 800 | 12500 | 12.5 | |
7.5 | 7500 | 1333 | 700 | 14285 | 14.285 | |
8 | 8000 | 1250 | 600 | 16666 | 16.666 | |
9 | 9000 | 1111 | 500 | 20000 | 20 | |
10 | 10000 | 1000 | 400 | 25000 | 25 | |
10.6 | 10600 | 943 | 300 | 33333 | 33.333 | |
11 | 11000 | 909 | 200 | 50000 | 50 | |
12 | 12000 | 833 | 100 | 100000 | 100 | |
13 | 13000 | 769 | 90 | 111111 | 111.111 | |
14 | 14000 | 714 | 80 | 125000 | 125 | |
15 | 15000 | 666 | 70 | 142857 | 142.857 | |
20 | 20000 | 500 | 60 | 166666 | 166.666 | |
25 | 25000 | 400 | 50 | 200000 | 200 | |
30 | 30000 | 333 | 40 | 250000 | 250 | |
40 | 40000 | 250 | 30 | 333333 | 333.333 | |
100 | 100000 | 100 | 20 | 500000 | 500 | |
200 | 200000 | 50 | 10 | 1000000 | 1000 | |
300 | 300000 | 33 | 5 | 2000000 | 2000 | |
3000 | 3000000 | 3.3 | 3 | 3333333 | 3333.333 |
….
波数γ≈(107)/ λ(nm) 波长λ(nm)≈(107)/ 波数
波数γ≈(104)/ λ(um) 波长λ(um)≈(104)/ 波数
波数概念的背景:
在中紫外光到可见光区域,光谱学家习惯使用空气中的波长(单位nm、um等等)来表征该频率的光, 为了使从光谱中测得的波数可以和量子力学直接计算产生联系,需要该频率对应的光的波数(单位:cm-1,采用在真空中的数值) ,现在使用波数的另一个原因就是波数换算方便(大家都在用,参数交流起来很方便)。
波数γ≈1/λ,即,
cm-1和nm_波数γ≈(107)/ 波长λ(nm) cm-1与μm_波数γ≈(104)/ 波长λ(um)
cm-1和nm_波长= (107)/波数γ cm-1和um_波长= (104)/波数γ
波数和波长的分类:
与波数概念相关的中红外激光器产品:
美国Daylight Solutions 宽带量子级联激光器: MIRcat-QT、Hedgehog、无跳变量子级联激光器CW-MHF。波长在4-13um,波长精度≤ 1 cm-¹,偏振态为线性垂直,偏振比>100:1,重复频率可调。
4um时,波长为4000nm,波数为2500cm-1,波长精度1cm-1对应<1.6nm;13um时,波长13000nm,波数为769 cm-1,波长精度1cm-1对应<16.9nm。这样我们就知道了量子级联激光器在波长精度在4-13um 波长范围内的波长精度为1.6-16.9nm范围内。
拓展知识1~波长精度的计算举例
以4um波长为例,波长为4000nm,波数为2500cm-1,当波长精度为1cm-1时,波数在2499.5~2500.5cm-1:
波长最大值为:1/(2499.5) ×10^7≈4000.8001600320100
波长最小值为:1/(2500.5) ×10^7≈3999.2001599680100
波长精度为:4000.8001600320100-3999.2001599680100=1.6000000640000约等于1.6nm
以上计算过程可简化为(红外以上的波段适用):
1/波数×波长⇒1/2500 ×4000=1.6nm
拓展知识2~波数与波长的转换公式(背景):
波数γ与波长λ的换算关系:
空气的折射率公式如下:
标准状态下空气对可见光的折射率约为1.00029。它随气压、气温和空气成分变化。尤其湿度对于折射率的影响比较大,相应地光速在空气中也随之改变。例如空气在20℃,760mmHg时的折射率为1.00027。在工程光学中常把空气折射率当作1,而其他介质的折射率就是对空气的相对折射率。
由以上公式可以看出,波数γ越大(波长越小)时,第三项和第四项的分母越小,第三项和第四项的数值越大,折射率越大;反之,波数γ越小(波长越大:包括红外、中红外、远红外、太赫兹)时,第三项和第四项的分母越大,第三项和第四项的数值越小,折射率越接近1。
波数γ≈1/λ
即,波数γ≈(107)/ λ(nm) 波数γ≈(104)/ λ(um)