模块 1 / 第 2 课，共 24 课25 分钟
从一个问题开始
波长、频率与能量怎样互相连接
为什么波长变短时，频率与单个光子的能量会同时升高？
用同一组关系连接波峰距离、每秒振动次数与光子能量。
完成本课后，你将能够
用同一组关系连接波峰距离、每秒振动次数与光子能量。
- 01在波长、频率与光子能量之间进行转换。
- 02把这个概念连接到可以观察的信号、测量或仪器。
- 03解释公式描述的关系，同时不把教学波形误当成光子的真实飞行轨迹。
先从间距与节奏理解
想象一排均匀水波经过你面前：一个波峰到下一个波峰的距离，就是波长；每秒经过多少个波峰，就是频率。
光在真空中的传播速度固定。间距越宽，每秒能通过的振动次数越少；间距越紧，每秒振动次数越多。
公式把同一个信号的三种描述连接起来
天文学家写成 c＝λf：光速 c 等于波长 λ 乘以频率 f；也写成 E＝hf：光子能量 E 会随频率升高，h 是普朗克常数。
以 500 纳米可见光为例，它每秒振动约 600 万亿次，每颗光子携带约 2.5 电子伏特能量。
画出来的波是模型，不是弯曲的飞行路线
课本里的曲线代表光向前传播时，电场或磁场怎样振动；它不是说一颗光子真的在太空里上下蛇行。
这个模型有价值，是因为我们能测量振动的间距与节奏。互动图会同时标出传播方向和波长，避免把两件事混淆。
互动概念实验
连接间距、节奏与光子能量
改变代表波长，并让光速、频率与光子能量保持同一组关系。
互动关系模型
压缩波形，但不要改变光速
选择代表波长，观察间距、频率与光子能量怎样一起变化。图中用振动密度帮助理解，并没有按完整光谱的巨大尺度比例绘制。
波长 λ500 nmnm（纳米）：一米的十亿分之一。
频率 f599.58 THzTHz（太赫兹）：每秒一万亿次振动。
单个光子能量 E2.48 eVeV（电子伏特）：这里表示一颗光子的能量。
绿色可见光： 可见光中段的熟悉波长
任务交接
当光速保持不变，而波长变短时，什么会随之发生？
来源与证据边界
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