Hay una infinita cantidad de longitudes de onda de la luz? Es el espectro electromagnético continuo?

Question

El espectro electromagnético es un proceso continuo de longitudes de onda de la luz, y tenemos etiquetas para algunos rangos de estas y las mediciones numéricas para muchos.

Pregunta: Es el espectro electromagnético continuo, de manera que entre dos longitudes de onda (por ejemplo, 200nm y 201nm) hay un número infinito de distincts longitudes de onda de la luz? O es que hay algunos de corte de precisión con la que la luz pueda existir (por ejemplo, la luz sólo tienen longitudes de onda de número entero, cuando se mide en nanómetros, etc.)?

Answer 1

Sí, hay un infinito incontable de posibles longitudes de onda de la luz.

En general, el espectro de frecuencia para Electromagnético (e.g luz, radio, etc) es continua y por lo tanto entre dos frecuencias hay un infinito incontable de frecuencias posibles (así como hay un número incontable de números entre el 1 y el 2).

Dos cosas a tener en cuenta en la práctica:

1. Hay situaciones en las que la única relevante de las frecuencias discretas (tales como los modos en una cavidad).

2. Para cualquier medición experimental, usted siempre tendrá una precisión finita o el ancho de banda con el cual se puede medir, y por lo tanto, aunque la luz en 200nm y 200.01 nm es en principio diferente, usted podría no ser capaz de decir en la práctica.

Answer 2

Formalmente hay un número infinito de diferentes wavelenghts. Sin embargo, cualquier sistema físico puede encontrarse sólo en un número finito de distintos estados físicos. Para crear una fuente de luz con una longitud de onda de $\lambda$ que está bien definido hasta la resolución $\delta\lambda$, requiere de la observación dentro de un sistema de tamaño del orden de $\lambda^2/\delta\lambda$. Así, los más pequeños nos hacen $\delta\lambda$, el más grande, el sistema debe ser antes de llegar físicamente distintos estados dentro de cada intervalo menor.

Answer 3

Señor de la baya del Saúco, Punk_Physicist y el Conde Iblis han dado respuestas correctas en principio.

Hay dos fenómenos (en realidad un experimento de pensamiento, en lugar de prácticas, dispositivos) que uno necesita escuchar.

1. De un número finito de medir el tiempo $T$ sólo puede resolver las frecuencias dentro de una incertidumbre del orden de us $1/T$. Esta es la relación recíproca entre el tiempo de propagación de $\Delta t$ en un pulso y la frecuencia de propagación $\Delta \omega$ en su transformada de Fourier, dada por $|\Delta t|\,|\Delta\,\omega|\geq\frac{1}{2}$ como muestro en mi respuesta a la Física que SE pregunta "Heisenberg Relación". Esta es la matemática fenómeno subyace el principio de incertidumbre de Heisenberg (pero no el mismo que el de este último: el último surge debido a que la transformada de Fourier se refiere a un estado cuántico de la expresión en coordenadas relacionadas por el Canónica de la Conmutación de la Relación). En la práctica, sin embargo, de un número finito de pulso está modelada por una propagación de las frecuencias en un intervalo, y todas las frecuencias en el intervalo están presentes en la transformada de Fourier.

2. Si el modelo de un universo finito como una cavidad, usted va a llegar sólo un número finito de modos de frecuencia por. Así que uno de los aspectos de la cuántica de la luz suelo del campo de energía del estado de divergencia no es realmente una divergencia en absoluto como la energía por unidad de volumen es finito, como puedo discutir aquí. Si usted se Odin, digamos, la creación de un universo, que le costaría aproximadamente un fijo de la energía por unidad de volumen para hacer uno como el nuestro.

Answer 4

Creo que actualmente, la luz en el espacio libre (es decir, no en una guía de onda o un cristal o nada complicado) que se cree ser capaz de tener todos los valores de frecuencia/longitud de onda/de la energía. Como usted dice, es continua. Hay muy teorías especulativas que tal vez esto no es cierto "todo el camino hacia abajo", pero hasta ahora no tenemos pruebas de que la longitud de onda del espectro es discreto a mi conocimiento.