En física , la longitud de onda es el período espacial de una onda periódica, la distancia sobre la que se repite la forma de la onda. [1] [2] Es la distancia entre puntos consecutivos correspondientes de la misma fase en la onda, como dos crestas, valles o cruces por cero adyacentes , y es una característica tanto de las ondas viajeras como de las ondas estacionarias , así como de otras patrones de ondas espaciales. [3] [4] La inversa de la longitud de onda se llama frecuencia espacial . La longitud de onda se designa comúnmente con la letra griega lambda(λ). El término longitud de onda también se aplica a veces a ondas moduladas y a las envolventes sinusoidales de ondas moduladas u ondas formadas por la interferencia de varias sinusoides. [5]
Suponiendo que una onda sinusoidal se mueve a una velocidad de onda fija, la longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia de la onda: las ondas con frecuencias más altas tienen longitudes de onda más cortas y las frecuencias más bajas tienen longitudes de onda más largas. [6]
La longitud de onda depende del medio (por ejemplo, vacío, aire o agua) por el que viaja una onda. Ejemplos de ondas son ondas de sonido , luz , ondas de agua y señales eléctricas periódicas en un conductor . Una onda de sonido es una variación en la presión del aire , mientras que en la luz y otras radiaciones electromagnéticas varían la fuerza del campo eléctrico y magnético . Las ondas de agua son variaciones en la altura de una masa de agua. En una vibración de red cristalina , las posiciones atómicas varían.
El rango de longitudes de onda o frecuencias de los fenómenos ondulatorios se denomina espectro . El nombre se originó con el espectro de luz visible, pero ahora se puede aplicar a todo el espectro electromagnético , así como a un espectro de sonido o de vibración .
En medios lineales , cualquier patrón de onda se puede describir en términos de la propagación independiente de componentes sinusoidales. La longitud de onda λ de una forma de onda sinusoidal que viaja a velocidad constante v viene dada por [7]
donde v se llama velocidad de fase (magnitud de la velocidad de fase ) de la onda y f es la frecuencia de la onda . En un medio dispersivo , la velocidad de fase en sí depende de la frecuencia de la onda, lo que hace que la relación entre la longitud de onda y la frecuencia no sea lineal.