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Wellenzahl



Der Begriff Wellenzahl wird in der physikalischen Literatur für verschiedene physikalische Größen in Zusammenhang mit der Wellenlänge λ bzw. der Frequenz ν verwendet.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Spektroskopie

In der Spektroskopie bezeichnet die Wellenzahl \bar \nu den Kehrwert der Wellenlänge λ:

\bar \nu =  \frac{\nu}{c} = \frac{1}{\lambda} ,

wobei c für die Vakuumlichtgeschwindigkeit steht. Die Wellenzahl ist der Quotient aus der Anzahl n der auf die Länge x entfallenden Wellenlängen und dieser Länge x. Sie wird in der Einheit cm-1 (d. h. Anzahl der Wellen pro Zentimeter) angegeben. Diese Einheit wird auch Kayser genannt, nach Heinrich Kayser. Zum Beispiel liegen Rotationsspektren im Bereich von \bar \nu \sim 1 - 100 \; \mathrm{cm}^{-1} während Schwingungsspektren im Bereich von \bar \nu \sim 100 - 10000 \; \mathrm{cm}^{-1} liegen. Im Sprachgebrauch wird auch die Einheit cm-1 üblicherweise Wellenzahl genannt, also statt "die Bande liegt bei 120 inversen Zentimetern" wird gesagt "die Bande liegt bei 120 Wellenzahlen".

Betrag des Wellenvektors - Kreiswellenzahl

Manche Autoren bezeichnen den Betrag des Wellenvektors \vec k als Wellenzahl k

Zur Abgrenzung gegenüber der Wellenzahl \bar \nu, nennt man analog zum Unterschied zwischen Frequenz f oder ν und Kreisfrequenz ω die Größe k Kreiswellenzahl. Allerdings wird die Kreiswellenzahl k häufig ebenfalls als Wellenzahl bezeichnet, so dass es leicht zu Missverständnissen kommen kann.

Die Kreiswellenzahl k berechnet sich nach:

k = \frac{\omega}{c} = \frac{2 \cdot \pi}{\lambda}  \,
 
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