（3）波長-《顏色-不是你想像的那樣》

光的波粒二象性（wave-particle duality）

說明的是光的基本粒子或量子不僅可以部分地以粒子的術語來描述，也可以部分地用波的術語來描述。

光既是粒子（如沙子一般一粒一粒的），又是電磁波（如水波一樣波動著）

這不就是流沙河嗎！！！

可以這樣理解，光在某些情況可以用粒子的規則來描述，某些情況又可以用波的規則來描述：

• 對於可見光的能量問題，可以用波的規則來描述——不同波長的光能量不一樣，是一個連續變化的概念。
• 對於顏料染料的發色原理，可以用粒子的規則來描述—— 分子特殊化學鍵中電子的躍遷對特定波長光的吸收產生的顏色。 但這種變化不是連續的，而是量子化的。不同能量的間隔稱為「能級」。 分子只有吸收能級之間的能量差的能量，才到被「激發」 從一個能級躍遷到另一個能級。

波長（wavelength）

是指波在一個振動周期內傳播的距離。也就是沿著波的傳播方向，相鄰兩個振動位相相差2π的點之間的距離。波長λ等於波速v和周期T的乘積，即λ=vT。同一頻率的波在不同介質中以不同速度傳播，所以波長也不同。

波長與能量之間的關係式是：

E=hc/λ

• E代表能量
• h為普朗克常數，h=6.626196×10^-34 J·s
• c是光在真空中的光速，c=299792428 m/s
• λ 就是波長，單位m

然後我么就可以這樣理解，光的波長就是在一個振動周期的長度：

• 波長越長表示波速越小，頻率越小，能量當然就越低了；

（類比抖繩子，用的力氣小，繩子抖得幅度就小，動得就慢，對應的能量就低 ）

• 波長越短表示波速越大，頻率越大，能量當然就越高了。

（類比抖繩子， 用的力氣大，繩子抖得幅度就大，動得就快，對應的能量就高）

之前列出了不同波長對應的不同能量的表，就是基於這個量子能量公式 E=hc/λ 計算出來的， 通過非常直觀的量化數據可以看出，波長越短的光，能量越大。

結語

• 光的波粒二象性表明光在某些情況可以用粒子的規則來描述，某些情況又可以用波的規則來描述。

• 光的波長越短的，能量越大；波長越長，能量越小。

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