Figura. La longitud de onda

La longitud de onda, representada por la letra griega λ, corresponde a la distancia entre dos puntos equivalentes de ondas consecutivas, como dos crestas o dos valles. Se expresa en metros y, según el tamaño de la onda, puede emplear modificadores decimales como kilómetro, centímetro, milímetro, micrómetro o nanómetro. La frecuencia, simbolizada mediante f, indica cuántas oscilaciones completas atraviesan un punto durante un segundo. Su unidad es el segundo inverso, s⁻¹, denominado hercio. Ambas magnitudes describen aspectos diferentes de una onda, pero se encuentran estrechamente relacionadas mediante su velocidad de propagación.

Cuando la velocidad de la onda permanece constante, la longitud de onda y la frecuencia son inversamente proporcionales. Esto significa que, al aumentar una, la otra disminuye. En la representación superior aparece una onda con crestas muy separadas, por lo que posee una longitud de onda grande y una frecuencia baja: durante un segundo pasan pocas oscilaciones por un punto determinado. En la parte inferior, las crestas están mucho más próximas entre sí; por tanto, la longitud de onda es pequeña y la frecuencia es alta. Esta relación se expresa mediante v = λf, donde v representa la velocidad de propagación de la onda.

En la radiación electromagnética, la frecuencia también determina la energía transportada por cada fotón. De acuerdo con la relación E = hf, donde h es la constante de Planck, una frecuencia mayor corresponde a una energía fotónica mayor. Por ello, las ondas de radio presentan frecuencias bajas, longitudes de onda grandes y poca energía por fotón, mientras que los rayos X y gamma poseen frecuencias elevadas, longitudes muy cortas y mayor energía asociada. En el vacío, todas las radiaciones electromagnéticas viajan con la misma velocidad; sus diferencias dependen de cómo se distribuyen entre frecuencia, longitud de onda y energía. Estas variables ordenan completamente el espectro electromagnético conocido.