Question

波数的物理意义

Answer 1

在波传播的方向上单位长度内的波周数目称为波数(常写为k)，其倒数称为波长。
有了波长，还要波数这个波长的倒数,因为原子物理里面涉及了较多的电磁波及物质波（德布罗意波）,波的函数中波长的倒数出现较为频繁,所以就引入了这样一个物理量,来直观描述波长的倒数或者说描述波长。
波数可以被转换为量子能量 （单位为焦耳或J）或频率（单位为赫兹或Hz）：
E=1.9865*10^-23Jcm*v
v=29.978*10^9Hzcm*v
注意到在这里，波数与光速的单位制式为厘米-克-秒制。所以，计算时必须特别小心。
例如，氢原子发射线的波数，是
v=R*((nf)^(-2)-(ni)^(-2))
其中， R是里德伯常量，ni 与 nf分别是初始能级与最终能级的主量子数，ni>nf。
再如：
对于物质波,像电子波，波数的非相对性近似方程为
k=2π/λ=p/(h-)=(2mEk)^0.5/(h-)
其中， p是粒子的动量， m是粒子的质量,Ek是粒子的动能。