Как измерить длину волны/частоту света?

Я думаю, что самое раннее точное определение длины волны было сделано Майкельсоном. Используя свое изобретение, интерферометр Майкельсона, он мог повернуть шкалу микрометра и фактически подсчитать, на сколько длин волн он переместил зеркало. Приемлемый монохроматический свет в то время можно было получить от газоразрядных трубок с парами ртути (или других элементов) или от монохроматора (спектроскопа с щелью на выходе для выбора цвета). Это было около 1880 года. Признаюсь, я точно не знаю. Он был полон решимости измерить скорость света. Когда именно он работал на длине волны, я не знаю. Я уверен, что кто-то здесь может добавить эту информацию.

http://physical-optics.blogspot.com/2011/06/michelsons-interferometer.html

Майкельсон смог сосчитать множество длин волн, так что зеркало сместилось достаточно, чтобы получить хорошее среднее значение из механических измерений. Он смог измерить длину волны точно известных цветов, так что результаты были легко воспроизведены другими. В то время был большой интерес к спектру возбужденных атомов элементов, солнца и звезд через новую среду фотографии. Впервые фотографические спектры звезды были сделаны в 1863 году.

Когда у вас есть длина волны и скорость, которые Майкельсон также определил с высокой степенью точности, уточнив метод вращающегося зеркала, частота будет равна f = скорость/длина волны. Частоты — это безумно большие числа, например, красный цвет в гелий-неоновом лазере составляет 4,7376 x 10^14 в секунду или 473,76 ТГц. Это терагерц, и хорошо, что терагерц тоже триллион. Вот почему люди используют длину волны в нанометрах, так что красный цвет лазера описывается как 632,8 нм, что намного проще. Если вы прочтете более ранние материалы, то увидите, что мы использовали несколько более удобную меру — ангстрем, который составляет 1/10 нанометра. Тот же свет 6328$\overset{\circ}{A}$. Ангстрем обозначается заглавной буквой «А» с маленькой точкой или кружком над ней. (Это набор символов UTF8, но я не уверен, что он будет отображаться для всех, поэтому я подделал его в LaTeX.)

Думаю, я правильно рассчитал частоту. Кстати, принято использовать греческую лямбду$\lambda$для длины волны и nu$\nu$для частоты. Затем$velocity\; =\; \lambda \nu$.

Для грубого измерения можно поставить практически любой эксперимент, результаты которого зависят от длины волны. Например, отразите луч от дифракционной решетки и измерьте угол отражения. По сути, это означает создание типа спектрометра .

Прибор, который очень точно измеряет длину волны почти монохроматического луча, называется волномером . Волномеры могут быть построены на нескольких различных принципах, но наиболее распространенными из них являются интерферометр Майкельсона и интерферометр Физо.