波长
bō cháng
波长是一列波上两个连续相同点之间的距离，例如从一个波峰到下一个波峰，等于波速除以频率。
Formula
\lambda = \frac{v}{f}
Definition
波长是一个完整波的长度，从一个波峰到下一个波峰、从一个波谷到下一个波谷，或从一个密部到下一个密部的距离，以米为单位；波长长表示隆起彼此相距很远，波长短表示它们靠得很近，波长、频率和波速通过 $\lambda = v/f$ 联系在一起，因此在速度固定时，频率越高，波长就越短。波长是波的空间周期，$\lambda = 2\pi/k$，它决定了衍射现象，因为波在遇到与 $\lambda$ 相当或更小的障碍物时会明显弯曲，这也设定了显微镜和望远镜大约 $\lambda/2$ 的分辨率极限；对于物质而言，德布罗意为每一个粒子都赋予了一个波长 $\lambda = h/p$，把波动描述和粒子描述联系了起来。
Example
海浪的波峰间隔可能有 $10\ \text{m}$，而浴缸里涟漪的波峰间隔只有 $2\ \text{cm}$；一个以 $100\ \text{MHz}$ 广播的电台，发出的波以 $3.0 \times 10^8\ \text{m/s}$ 的速度传播，波长 $\lambda = 3.0 \times 10^8 / 1.0 \times 10^8 = 3\ \text{m}$，大约是汽车天线长度的四倍。一台以 $2.45\ \text{GHz}$ 工作的微波炉，波长 $\lambda = 3.0 \times 10^8 / 2.45 \times 10^9 \approx 0.122\ \text{m}$，产生的驻波节点每隔 $\lambda/2 \approx 6\ \text{cm}$ 出现一次，这正是转盘存在的原因，也是如果拆掉转盘、大约每隔 $6\ \text{cm}$ 就会出现加热不均"冷点"的原因。
Key Insight
颜色其实就是波长：红光的波长比蓝光更长，仅这一点差异就使它们成为不同的颜色；当一列波进入一种新介质时，它的频率保持不变，但速度会改变，因此波长也会随之改变，这正是光在水中变慢、波长缩短，颜色却不会改变的原因。波长也是低音能穿墙、高音不能穿墙的原因：一个 $50\ \text{Hz}$ 的声音，$\lambda \approx 7\ \text{m}$，很容易绕过门衍射过去，而一个 $5{,}000\ \text{Hz}$ 的声音，$\lambda \approx 7\ \text{cm}$，会被阻挡。