Látszólag...
Látszólag igen, hiszen a színt és a hullámhosszt egyértelműen meg szoktuk feleltetni egymással:
A lézerekre ráírják a nyalábjának \(\lambda\) hullámhosszát, például az alábbi képen látható vörös lézeré \(650\ \mathrm{nm}\):
Valójában...
Valójában viszont egy fény színét a frekvenciája határozza meg (nem pedig a hullámhossza). Egy vörös lézer "vörössége" nem a \(650\ \mathrm{nm}\)-es hullámhosszán múlik, hanem azon, hogy a frekvenciája \(f=4,62\cdot 10^{14}\ \mathrm{Hz}\).
A (látszólagos) ellentmondás feloldása
De akkor miért mondjuk mégis, hogy például a \(650\ \mathrm{nm}\) hullámhossz az vörös színű? Mert a gyakorlatban az esetek igen nagy részében a fény levegőben halad, márpedig egy adott közegben a frekvencia és a hullámhossz a közeg törésmutatóján keresztül egyértelműen összefügg:
\[c_1=\frac{c_{\mathrm{vákuum}}}{n_1}=\lambda_1\cdot f\]
Tehát az az állítás, hogy "a \(650\ \mathrm{nm}\) hullámhossz az vörös színű", ez levegőben tényleg igaz, de például vízben vagy üvegben már nem.
Példák
Ha tudjuk a közeget (például az levegő), akkor ha ebben egy vörös színű, azaz \(f=4,62\cdot 10^{14}\ \mathrm{Hz}\) frekvenciájú elektromágneses hullám halad, akkor a levegő \(n_1\approx 1\) törésmutatója és a
\[c=3\cdot 10^8\ \mathrm{\frac{m}{s}}\]
fénysebesség alapján a hullámhossz egyértelműen \(650\ \mathrm{nm}\) lesz.
De ha a vörös színű, azaz \(f=4,62\cdot 10^{14}\ \mathrm{Hz}\) frekvenciájú elektromágneses hullám vízben terjed, akkor a víz \(n_1=1,33\) törésmutatója alapján a hullámhossza már csak \(489\ \mathrm{nm}\) lesz.
Ha pedig vízben halad egy \(650\ \mathrm{nm}\) hullámhosszúságú elektromágneses hullám, akkor annak frekvenciája
\[c_1=\frac{c_{\mathrm{vákuum}}}{n_1}=\lambda_1\cdot f\]
alapján:
\[\frac{3\cdot 10^8}{1,33}=650\cdot 10^{-9}\cdot f\]
\[f=3,47\cdot 10^{14}\ \mathrm{Hz}\]
ami már az infravörös (IR) tartományba esik.
Egy extra: a vörös- illetve kékeltolódás
Ha egy csillag vagy galaxis és a mi Naprendszerünktől távolodnak egymástól, akkor a felénk induló hullámai a Doppler-effektus miatt "széthúzódnak", azaz a felszínén található kémiai elemekre (hidrogn, hélium) jellemző, jól ismert spektrumvonalak a nagyobb hullámhosszak felé tolódnak el. Mivel a látható tartomány legnagyobb hullámhosszúságú vége vörös, ezért a jelenséget vöröseltolódásnak hívják. Ha a csillag vagy galaxis és a Naprendszerünk közelednek egymás felé, akkor a hullámfrontok összetorlódnak, és a jellegzetes spektrumvonalak a kisebb hullámhossztartomány (azaz a látható tartomány kék-ibolya vége) felé tolódnak, ez a kékeltolódás. Ezeket a jelenségeket valaki (tévesen) értelmezheti úgy, hogy "lám, mégis a hullámhossz határozza meg a színt". Pedig ilyenkor a hullámfrontok beérkezési gyakorisága, vagyis a frekvencia is megváltozik, tehát a vörös- és kékeltolódás nem mond ellent a nyitó állításnak, miszerint a fény színét nem a hullámhossza, hanem a frekcvenciája dönti el. A témáról itt lehet további részleteket olvasni.