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Wellenzahl

Der Begriff Wellenzahl wird in der physikalischen Literatur für verschiedene physikalische Größen in Zusammenhang mit der Wellenlänge $λ$ bzw. der Frequenz $ν$ verwendet.

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Spektroskopie

In der Spektroskopie bezeichnet die Wellenzahl $\bar \nu$ den Kehrwert der Wellenlänge $λ$ :

$\bar \nu = \frac{\nu}{c} = \frac{1}{\lambda}$ ,

wobei c für die Vakuumlichtgeschwindigkeit steht. Die Wellenzahl ist der Quotient aus der Anzahl n der auf die Länge x entfallenden Wellenlängen und dieser Länge x. Sie wird in der Einheit cm^-1 (d. h. Anzahl der Wellen pro Zentimeter) angegeben. Diese Einheit wird auch Kayser genannt, nach Heinrich Kayser. Zum Beispiel liegen Rotationsspektren im Bereich von $\bar \nu \sim 1 - 100 \; \mathrm{cm}^{-1}$ während Schwingungsspektren im Bereich von $\bar \nu \sim 100 - 10000 \; \mathrm{cm}^{-1}$ liegen. Im Sprachgebrauch wird auch die Einheit cm^-1 üblicherweise Wellenzahl genannt, also statt "die Bande liegt bei 120 inversen Zentimetern" wird gesagt "die Bande liegt bei 120 Wellenzahlen".

Betrag des Wellenvektors - Kreiswellenzahl

Manche Autoren bezeichnen den Betrag des Wellenvektors $\vec k$ als Wellenzahl $k$

Zur Abgrenzung gegenüber der Wellenzahl $\bar \nu$ , nennt man analog zum Unterschied zwischen Frequenz $f$ oder $ν$ und Kreisfrequenz $ω$ die Größe $k$ Kreiswellenzahl. Allerdings wird die Kreiswellenzahl $k$ häufig ebenfalls als Wellenzahl bezeichnet, so dass es leicht zu Missverständnissen kommen kann.

Die Kreiswellenzahl k berechnet sich nach:

$k = \frac{\omega}{c} = \frac{2 \cdot \pi}{\lambda} \,$

Kategorie: Spektroskopie

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