ترتبط الموجات الكهرومغناطيسية ببعضهما البعض من خلال العلاقة التالية:
f = v / λ
حيث:
- f هو التردد
- v هي السرعة
- λ هو الطول الموجي
سرعة الموجات الكهرومغناطيسية في الفراغ ثابتة، وهي سرعة الضوء، والتي تساوي 300,000 كيلومتر في الثانية. لذلك، بالنسبة لأي موجة كهرومغناطيسية، يكون التردد والطول الموجي متناسبين عكسياً.
يمكننا أن نرى هذا من خلال رسم بياني للتردد والطول الموجي للموجات الكهرومغناطيسية. كما هو موضح في الشكل أدناه، تقع الموجات الكهرومغناطيسية على طول خط مستقيم. كلما كان الطول الموجي أقصر، زاد التردد.
يمكننا أيضًا تفسير علاقة التردد والطول الموجي للموجات الكهرومغناطيسية من خلال النظر في طبيعة الموجات. تتكون الموجات الكهرومغناطيسية من مجالين كهربائي ومغناطيسي يتذبذبان متعامدين مع بعضهما البعض. تردد الموجة هو عدد المرات التي يتكرر فيها هذا التذبذب في الثانية. بينما يمثل الطول الموجي المسافة بين قمتين متتاليتين للموجة.
إذا كان الطول الموجي قصيرًا، فهذا يعني أن الموجة تنتقل عبر مسافة أقصر بين قمتين متتاليتين. لذلك، يجب أن تحدث القمتان أكثر في الثانية الواحدة، مما يعني أن التردد أعلى.
على سبيل المثال، يبلغ طول الموجة للضوء الأزرق حوالي 400 نانومتر. يبلغ طول الموجة للضوء الأحمر حوالي 700 نانومتر. لذلك، فإن تردد الضوء الأزرق أعلى من تردد الضوء الأحمر.
تستخدم هذه العلاقة بين التردد والطول الموجي للموجات الكهرومغناطيسية في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك الاتصالات والتصوير والطب. على سبيل المثال، يستخدم الراديو موجات ذات أطوال موجية طويلة للاتصالات اللاسلكية، بينما يستخدم الليزر موجات ذات أطوال موجية قصيرة لقطع المعادن.
