En bølgelengde er gitt som avstanden mellom to bølgetopper hvor bølgen er i nøyaktig samme tilstand (illustrert ved figur 1).


Figur 1: Bølgelengde i en sinuskurve


Bølgelengder blir gjerne angitt med den greske bokstaven lambda, λ, som kan representere elektromagnetiske bølger og lydbølger. Innenfor medisinsk teknologi konsentrerer man seg som regel om elektromagnetiske bølger, da ulike stoffer absorberer forskjellige bølgelengder av lys.
Avstanden mellom to bølgetopper sier noe om hva slags lys bølgelengden representerer (som vist i figur 2) og hvilket energinivå den har. Kortere bølgelengder gir mer energi grunnet økt antall svingninger per sekund (frekvens). Lengre bølgelengder har da lavere energi.





Figur 2: Bølgelengdespekter


Her er en oversikt over bølgelengdeområdene til de ulike fargene i synlig spekter:

Tabell 1: Bølgelengdeområde for synlig lys.
Fiolett:
Indigo:
Blå:
Grønn:
Gul:
Oransje:
Rød:
400 - 420 nm
420 - 440 nm
440 - 490 nm
490 - 570 nm
570 - 585 nm
585 - 620 nm
620 - 780 nm

I det elektromagnetiske spekteret vil de ulike bølgelengdene ha ulik benevnelse. Eksempelvis er røntgenstråling ofte angitt i Ångstrøm (10-10 m), UV og synlig lys er angitt i nanometer (10-9 m) og infrarødt lys er angitt i mikrometer (10-6 m).

Sammenhengen mellom bølgelengde og frekvens er gitt som:
λ = c / f
hvor λ er bølgelengden, c er lyshastigheten i vakuum og f er bølgens frekvens.

Lysenergien, fotonenergien, kan beregnes ut fra følgende formel:
E = h • c / λ
hvor E er fotonenergi og h er Plancks konstant.
Lysets hastighet i vakuum, c: 2,99792458 • 108 m s-1.
Plancks konstant, h: 6,62606896 • 10-34 J s.

Eksempel på beregning av fotonenergi og bølgelengde til elektromagnetisk stråling med frekvens på 3,50⋅1012 Hz :

E = h⋅ν = (6.625⋅10−34 J⋅s )⋅(3,50⋅1012 s−1) = 2,32⋅10−21 J

λ = c/ν = (3.00⋅108 m/s)/(3,50⋅1012 s−1) = 8,57⋅10−5 m = 85,7 μm


Innen fotometri kan bølgelengder benyttes for å måle ulike stoffers transmisjon, og videre beregne absorbans og konsentrasjon. For å måle dette, kan man benytte instrumenter som f.eks et spektrofotometer.






Referanser:

Burtis, Ashwood, Bruns. Fundementals of Clinical Chemistry (2008), sixth edition, kapittel 24.

Aylward, Findlay. SI Chemical Data (2008), sixth edition.


HBIO1001- 15V. Analytisk kjemi Fotometri- forelesning 02.01.15 (Siri Drogset).
  • No labels