Vågtal

Vågtal
Grundläggande
DefinitionOmvänt proportionellt mot våglängd
Storhetssymbol(er) ν ~ {\displaystyle {\tilde {\nu }}} , k {\displaystyle k}
Enheter
SI-enhetm−1
SI-dimensionL−1

Vågtal är omvänt proportionellt mot våglängd. Definitionerna skiljer sig mellan användningen inom spektroskopi och i vågrörelselära.

Spektroskopi

Inom spektroskopi definieras vågtalet ν ~ {\displaystyle {\tilde {\nu }}} som reciproken av våglängden λ,

ν ~ = 1 λ . {\displaystyle {\tilde {\nu }}={\frac {1}{\lambda }}.}

Den brukar ha måttenheten cm-1, eller reciprokcentimeter. Denna enhet kallas även Kayser (efter Heinrich Kayser). Ljus med våglängd 500 nm (grön), har vågtal 20 000 cm-1 eller 20 kK. Fotonenergi är proportionell mot vågtal; 10 kK är 1,24 eV.

Vågrörelselära

I den matematiska beskrivningen av vågor definieras det cirkulära vågtalet k som

k = 2 π λ , {\displaystyle k={\frac {2\pi }{\lambda }},}

det vill säga ett varv i radianer dividerat med våglängden. Fasfaktorer får så en enklare form. En fortskridande våg i en dimension kan beskrivas med uttrycket

y ( x , t ) = A sin ( 2 π x λ 2 π t τ ) = A sin ( k x ω t ) = A ( e i ( k x ω t ) ) , {\displaystyle y(x,t)=A\sin \left({\frac {2\pi x}{\lambda }}-{\frac {2\pi t}{\tau }}\right)=A\sin(kx-\omega t)=A\Im \left(e^{i(kx-\omega t)}\right),}

där τ är perioden och ω=2πf är vinkelfrekvensen.

En modernare benämning av vågtal är repetens medan cirkulärt vågtal kallas vinkelrepetens.

Dämpade vågor har komplext vågtal.