Numero d'onda

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In fisica il numero d'onda , è il numero di oscillazioni di un'onda nell'unità di lunghezza, e corrisponde quindi al reciproco della lunghezza d'onda:

La sua unità di misura nel Sistema Internazionale è il metro alla meno uno, m−1, viene anche spesso impiegato il suo multiplo cm−1.

Per un'onda non-dispersiva il numero d'onda è proporzionale alla frequenza:

dove è la velocità di propagazione dell'onda. In particolare per le onde elettromagnetiche che si propagano nel vuoto, la velocità è e l'espressione diventa:

Il numero d'onda è dunque proporzionale anche all'energia della radiazione:

In spettroscopia vibrazionale, ovvero IR e Raman, le posizioni dei segnali vengono solitamente definite in numeri d'onda [cm−1].

Infatti tenendo conto di un importante relazione della fisica : λ*ν=c otteniamo che il numero d'onda è uguale a: frequenza espressa in Hertz /velocità della luce c.

In questo modo in spettroscopia le frequenze delle transizioni vengono espresse direttamente in numeri d'onda sull'asse delle ascisse in cm−1 dividendo l'effettiva frequenza in hertz per la velocità della luce espressa in cm/s.

Per le energie per passare da E(J) al suo corrispondente numero d'onda (o energia espressa in cm^(-1)) basta semplicemente dividere per hc dove h è la costante di planck.

Il numero d'onda è strettamente legato al vettore d'onda, una grandezza vettoriale che trova largo impiego in sismologia, meccanica quantistica, fisica dello stato solido e diffrazione dei raggi x. Il suo modulo viene talvolta chiamato numero d'onda angolare o costante di propagazione, ed è uguale al numero d'onda moltiplicato per 2.

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