Wellenlänge

Wellenlänge, Frequenz und Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle stehen in einem festen Zusammenhang: $${\displaystyle c=\lambda \times f}$$ mit:

• ${\displaystyle c}$: Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle
• ${\displaystyle \lambda }$: Wellenlänge
• ${\displaystyle f}$: Frequenz

Für elektromagnetische Strahlung entspricht die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Vakuum der Lichtgeschwindigkeit. Zwischen Wellenlänge und Photonenergie besteht ein umgekehrter Zusammenhang: $${\displaystyle E=\frac{h\times c}{\lambda }}$$ mit:

• ${\displaystyle E}$: Energie eines Photons
• ${\displaystyle h}$: Planck-Konstante

Je kürzer die Wellenlänge, desto höher ist die Energie der Strahlung.

Die Einteilung des elektromagnetischen Spektrums erfolgt häufig über die Wellenlänge. Typische Bereiche sind:

• Radiowellen: km – m
• Mikrowellen: m – mm
• Infrarot: mm – µm
• sichtbares Licht: 400–700 nm
• UV-Strahlung: 10–400 nm
• Röntgenstrahlung: 0,01–10 nm
• Gammastrahlung: < 0,01 nm

Die Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung bestimmt maßgeblich ihre Wechselwirkung mit Materie. Lange Wellenlängen (z.B. Radiowellen) werden vor allem in der Magnetresonanztomographie zur Anregung von Spins verwendet, sehr kurze Wellenlängen (z.B. Röntgenstrahlung) besitzen hohe Photonenergie und können Materie durchdringen.