模块 1 / 第 2 课，共 30 课35 分钟
从一个问题开始
波长、频率与能量分别在量什么？
米、纳米、赫兹、焦耳与电子伏特，怎样描述同一束光？
在使用符号与十次方前，先建立可以随时查阅的单位地图。
完成本课后，你将能够
在使用符号与十次方前，先建立可以随时查阅的单位地图。
- 01解释「波长、频率与能量分别在量什么？」背后的核心测量。
- 02使用本课符号与单位，同时保留它们代表的物理意义。
- 03区分直接测量、计算结果、模型推断与仍未确定的部分。
同一束光可以回答三个不同问题
波长问的是电磁场重复结构之间相隔多远；频率问的是每秒有多少次振动经过；光子能量问的是一个被探测到的能量包能够与物质交换多少能量。
它们不是三种不同的光，而是同一电磁信号的三种相容描述。
单位前缀让极大与极小的数更容易阅读
米（m）是 SI 长度单位。毫米是 10⁻³ m，微米是 10⁻⁶ m，纳米是 10⁻⁹ m，埃是 10⁻¹⁰ m。
赫兹（Hz）表示每秒振动次数。kHz、MHz、GHz、THz 与 PHz 分别把赫兹乘上 10³、10⁶、10⁹、10¹² 与 10¹⁵。天文学家会选择能减少连续零位的前缀。
焦耳与电子伏特测量的是同一种能量
焦耳（J）是 SI 能量单位。一个电子伏特（eV）精确等于 1.602 176 634 × 10⁻¹⁹ J，因此几 eV 的可见光光子，用电子伏特会比一长串很小的焦耳小数更容易阅读。
单位地图会同时计算两种写法。转换时数字和单位一起改变，光子本身的能量没有改变。
记录哪些是测量，哪些是计算
光谱仪通常先从探测器位置与波长校准得到测量；在说明传播模型与常数后，才计算频率和光子能量。
只要原始测量、换算公式、常数、单位与取舍位数保持连接，结果就能被复核。
互动概念实验
用天文学单位翻译同一个信号
选择几个波长，说明哪些数字只因单位前缀改变，哪些物理关系会随波长真正改变。
互动单位转换台
把同一光信号翻译成不同单位
选择一个代表波长。实验台会用长度、每秒振动次数、焦耳与电子伏特描述同一信号，并在数值旁解释每个前缀。
波长间距
波长越短，间距越小
每秒振动节奏
频率越高，代表脉冲越密、闪动越快
单个光子能量
能量越高，能量柱越高
视觉变化采用对数教学尺度；精确数值以下方读数为准。
任务交接
把 550 nm 改写成 0.55 µm 时，真正改变了什么？
来源与证据边界
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