[include(틀:고전역학)]
[목차]
|| [[파일:wavelength.jpg]] ||
|| 사진은 수면 상의 파동. 파장은 위 사진의 밝은 부분(마루) 사이의 간격이다. 혹은 어두운 부분(골) 사이의 간격으로도 이야기할 수 있다. ||

== 개요 ==
{{{+1 [[波]][[長]] / Wavelength}}}

공간에 퍼져 있는 [[파동]]의 한 번의 주기가 가지는 길이[math((\lambda))]이자 최소한의 단위이다. 줄여서 표기할 땐 보통 [[Λ|λ]](람다, lambda)로 표기한다. 파동의 진행 속도가 일정하다고 가정할 때, [[진동수]]와 반비례 관계를 가진다. 따라서 소리의 파장이 짧을수록 높은 소리가 나고 파장이 길수록 낮은 소리가 난다.

[[파동]]과 헷갈리는 사람들이 있는데, 파동은 매질을 통해 진동이 퍼져나가는 현상 자체를 말하고, 파장은 이 진동이 퍼져나간 거리(길이)를 의미한다. [[한자]]에서도 알 수 있듯이 파동은 '움직일 동(動)', 파장은 '길 장(長)'을 사용한다.

=== 관련 문서 ===
 * [[파동]]
 * [[파수]]
 * [[정상파]]
 * [[진동수]]
 * [[전파]]
== 정의 ==
파장은 일반적으로 [[사인파]](sine curce 또느 sinusoidal wave 또는 정현파)에서 많이 다루어진다.
|| [[파일:sound_ear_wavelength00.svg|width=400px]] ||
|| 1파장은 1사이클에 1:1 대응한다(사인파 기준) ||
[math(y(x, t)=A\sin (kx-\omega t+\phi) )] 에서 일정한 시간([math(t)])기준 위치([math(x)])가 변하면서 [[사인 함수]]가 한 바퀴 도는 주기는 [math(\frac{2\pi}{k})]로, 이 값이 파장이다.[* 일정한 위치에서 시간의 변화를 기준으로 하면 파동의 주기(period)가 된다.] 한편 파장을 세는 단위(conunt unit)은 당연히 파장[math((\lambda))]의 역수를 취해서 사용하는데 이를 [[파수]](wave number,[math(k 또는 \beta) )]라고 부룬다.
{{{+1 [math(\text{Wavelength}=\lambda=\frac{2\pi}{k}, y(x, t)=y(x+\lambda, t))]}}}
참고로 사인함수 안에 들어가는 값을 파동에서는 위상(phase)이라고 한다. 즉 한 파장 지날 때마다 위상은 [math(2\pi)]만큼 차이난다.
== 사인파 파장 ==
[math( y(x,t) = y_0 sin (kx - \omega t +\phi)  )] 에서 [math( \phi =0 )]으로 놓으면
[math( \dfrac{2\pi}{\lambda}파수(k), \dfrac{2\pi}{T} 각진동수(\omega) ,T=\dfrac{1}{f} )]
 [math( y(x,t) = y_0 sin (\dfrac{2\pi}{\lambda}x - \dfrac{2\pi}{T} t)  )]
 [math( y(x,t) = y_0 sin 2\pi(\dfrac{x}{\lambda} - \dfrac{t}{T} )  )]로 시간과 거리(길이)를  [math( 2\pi)]를 기준했음을 조사할수있다.
=== 사인파가 아닌 주기적 파동 ===
주기를 가지는 파동은 사인함수 모양이 아니더라도 파장을 정의할 수 있다. 사인파와 마찬가지로 [math(y(x, t)=y(x+\lambda, t))]를 만족하는 가장 작은 양수 [math(\lambda)]를 파장이라 한다.

=== 2차원 이상의 파동 ===
평면이나 공간상에서는 파동의 위상이 일정한 지점들이 있다. 이렇게 위상이 일정한 점들이 이루는 선 또는 면을 파면이라 하는데, 파면을 기준으로 파장을 이야기할 수 있다. 물론 파면 사이의 거리가 일정하지 않는다면 파장의 의미가 모호해진다.

=== 평면파 ===
평면파는 파면이 평면을 이루며, 진행속도가 일정할 때 마루나 골 사이의 간격이 일정하다. 파장은 이 일정한 파면 사이의 거리로 정의한다.
평면파가 사인파일 때 아래와 같이 식으로 써진다.
{{{+1 [math(y(\vec{r}, t)=A\sin (\vec{k}\cdot\vec{r}-\omega t+\phi), \lambda=2\pi |\vec{k}|^{-1})]}}}

=== 원형파, 구면파 ===
파면이 원 또는 구 모양을 이루며 퍼지는 파동을 가리키며, 각 파면은 동심원 형태를 이룬다.

다만 이 경우 파동을 매개로 에너지가 점에서 발산해서 일반적으로 진폭이 위치마다 다르기에, 단순히 변위의 크기가 극대인 큰 지점으로 이야기하지 않는다. 가령 진폭이 거리에 반비례하는 구면파는 아래와 같이 식이 써진다.
{{{+1 [math(y(\vec{r}, t)=)]{{{#red [math(\frac{A}{r}\cdot)]}}} [math(\sin (k|\vec{r}|-\omega t+\phi), \lambda=2\pi k^{-1})]}}}
즉 파장의 기준이 되는 지점들은 위 사인함수의 값이 1인 지점을 가리키며, 변위의 크기가 극대인 지점들은 빨간색 항이 곱해져 있어서 다른 데 있다.

== 파수와 파장의 관계 ==
진동수는 파동의 속력에서 파장으로 나눈 값으로, 파장이 같더라도 파동의 속력에 따라 달라질 수 있다. 한편 파동의 속력에 관계없이 파장과 반비례 관계를 가지는 물리량으로 '''파수'''(波數.[math(\nu)])가 있다.

파수는 단위 길이당 파장의 수를 나타내며, 파장의 역수이다.[* 이는 파동의 진동수가 주기와 역수관계라는 것과 비슷한 맥락이다.]
{{{+1 [math(\nu=\lambda^{-1}=\frac{k}{2\pi})]}}}
앞서 정의에서 [math(k)]라고 써진 값은 '''단위 길이당 위상차'''로, 이 값을 파수로 이야기하기도 한다.

== 정상파 ==
끈이나 관과 같이 길이가 제한된 매질에서 정상파가 형성되기 위한 조건은 파장에 달려 있다. 정상파의 파장은 마디와 마디 사이(혹은 배와 배 사이)의 간격의 두 배이다.

== 빛([[전자기파]])의 파장 ==
빛은 어느 관성계에서 측정해도 동일한 속력을 가지므로, 진동수와 파장의 변환이 비교적 자유롭다. 빛의 속력이 동일하므로 진동수와 파장은 반비례 관계이다.

=== 종류별 빛의 파장 ===
진공에서 빛의 속력은 언제나 일정하므로 300,000km/s에서 아래 값들로 나누면 종류별 진동수가 나온다.
|| 대분류 || 소분류 || 파장 범위 ||
||<|4> 전파 || 장파(LF) || 1km~ ||
|| 중파(MF) || 0.1~1km ||
|| 단파(HF) || 10~100m ||
|| 초단파(VHF) || 1~10m ||
||<-2> 마이크로파 || 0.1~1m ||
||<|3> 적외선 || 원적외선(FIR) || 50~100μm ||
|| 중간적외선(MIR) || 3~50μm ||
|| 근적외선(NIR) || 0.78~3μm ||
||<|7> 가시광선 || 빨강(red) || 620~780nm ||
|| 주황(orange) || 590~620nm ||
|| 노랑(yellow) || 570~590nm ||
|| 초록(green) || 500~570nm ||
|| 파랑(blue) || 450~500nm ||
|| 남색(indigo) ||<|2> 400~450nm ||
|| 보라(violet) ||
||<|4> 자외선 || 근자외선(NUV/UV-A) || 320~400nm ||
|| 중간자외선(MUV/UV-B) || 280~320nm ||
|| 원자외선(FUV/UV-C) || 160~280nm ||
|| 극자외선(EUV) || 10~160nm ||
||<-2> X선 || 0.01~10nm ||
||<-2> γ선 || ~10pm ||

=== [[굴절률]]과 파장의 관계 ===
빛이 물질을 지나갈 때 빛의 진행 속력이 느려진다. 그렇지만 빛의 진동수는 변하지 않기에 파장은 굴절률에 반비례함을 알 수 있다. 이를 수식으로 나타내면 아래와 같이 쓸 수 있다. [math(\lambda_0, \lambda)]는 각각 진공 중의 파장과 물질 속의 파장이다.
{{{+1 [math(\lambda=\frac{v}{f}=\frac{c}{nf}=\frac{\lambda_0}{n} )]}}}

가령 파장이 600nm인 빨간색 레이저 빛으로 이중슬릿 [[간섭]]무늬 실험을 굴절률이 1.33(대략 3분의 4)인 물에 담그고 할 때, 파장은 450nm로 줄며 간섭무늬의 간격도 4분의 3으로 줄어든다. 다만 물 속에서 파장이 450nm로 준다 해도 진동수는 변하지 않으므로 실험자는 여전히 빨간색 간섭무늬를 보게 된다.

== 비유적 표현 ==
1번 항목에서 파생된 말로, 뭔가 충격적인 일이 생겨 그것이 개인이나 사회 따위에 미치는 영향 혹은 그 영향의 미치는 정도나 시간을 뜻한다. 영어로는 그냥 impact(영향)라고 한다.

사실 이는 의미가 와전된 표현이다. 어떤 영향이 퍼져나간다는 뜻을 나타낼 때에는 파장보다는 파동이 좀 더 적절하다. 물론 대중적으로 '파장'이라고 널리 쓰며, 파동도 '석유파동(oil shock)'과 같은 용례가 있기에 이를 진지하게 따지는 사람은 없다.

== 동음이의어 ==
=== 파장 (罷場) ===
[[시장(경제)|시장]] 등의 장을 파함. 또는 그런 때.

어떤 일을 준비하다가 때를 놓침을 의미하는 [[속담]]으로 '[[망건]] 쓰자 파장한다'라는 말이 있다.

=== 경기도 수원시 장안구의 동 ===
[[파장동]] 참조.

[[분류:물리학]]