ISO 31-6:1980
(Main)Quantities and units of light and related electromagnetic radiations
Quantities and units of light and related electromagnetic radiations
Grandeurs et unités de lumière et de rayonnements électromagnétiques connexes
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Relations
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International Standard @ 3116
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION*ME~YHAPOllHAR OPrAHHBAUMR no CTAHLlAPTH3AUHM*ORGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Quantities and units of light and related electromagnetic
'\*
radiations
Grandeurs et unit& de lurnihre et de ra yonnernents blectrornagnétiques connexes
Second edition - 1980-12-15
UDC 53.081 Ref. No. IS0 31/6-1980 (E)
I
Descriptors : quantities, units of measurement, electromagnetic radiation, light (visible radiation), international system of units, symbols.
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F)
Price based on 13 pages
s
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Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national standards institutes (IS0 member bodies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through IS0 technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up has the
right to be represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the IS0 Council.
International Standard IS0 31 /6 was developed by Technical Committee ISO/TC 12,
Quantities, units, symbols, conversion factors and conversion tables, and was cir-
culated to the member bodies in July 1979.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia France Poland
Romania
Austria Germany, F.R.
Belgium India Portugal
Brazil Israel South Africa, Rep. of
Bulgaria Italy Spain
Sweden
Canada Japan
Cuba Korea, Dem. P. Rep. of Switzerland
Czechoslovakia Mexico United Kingdom
Denmark Netherlands USA
Egypt, Arab Rep. of New Zealand USSR
Finland Norway
No member body expressed disapproval of the document.
This second edition cancels and replaces the first edition (i.e. IS0 31 /6-1973).
0 International Organization for Standardization, 1980 0
Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD IS0 31/6-1980 (E)/ERRATUM
Published 1981-12-01
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. MEXflYHAPOflHAR OPrAHMJAuMR Il0 CTAHC(APlH3AuMM * ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Quantities and units of light and related electromagnetic
radiations
ERRATUM
Page 4
Quantity No. 6-4.1, column "Remarks" : Insert a tilde over the first nu so as to read :"3 is also used for v/co('.
Page 5
Delete the broken line between unit No. 6-2.a and unit 6-2.b.
Page 10
Quantity No. 6-29.1, column "Definition", line 7 : Insert "energy" between "radiant" and "flux".
Page 12
Quantity No. 6-31.1, column "Symbol" : Add ", pl ".
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INTERNATIONAL STANDARD IS0 31/6-1980 (E)
Quantities and units of light and related electromagnetic
radiations
Introduction Arrangement of the tables
This document, containing a table of quantities and units of The tables of quantities and units in IS0 31 are arranged so that
light and related electromagnetic radiations, is part 6 of IS0 31,
the quantities are presented on left-hand pages and the units
which deals with quantities and units in the various fields of on corresponding right-hand pages.
(
science and technology. The complete list of parts of IS0 31 is
as follows :
All units between two full lines belong to the quantities be-
tween the corresponding full lines on the left-hand pages.
Part O : General principles concerning quantities, units and
symbols.
Where the numbering of the items has been changed in the
revision of a part of IS0 31, the number in the preceding edi-
Part 1 : Quantities and units of space and time.
tion is shown in parentheses on the left-hand page under the
new number for the quantity; a dash is used to indicate that the
Part 2 : Quantities and units of periodic and related
item in question did not appear in the preceding edition.
Phenomena.
Part 3 : Quantities and units of mechanics.
Tables of quantities
Part 4 : Quantities and units of heat.
The most important quantities within the field of this document
Part 5 : Quantities and units of electricity and magnetism.
are given together with their symbols and, in most cases,
definitions. These definitions are given merely for identifica-
Part 6 : Quantities and units of light and related elec- tion; they are not intended to be complete.
tromagnetic radiations.
The vectorial character of some quantities is pointed out,
Part 7 : Quantities and units of acoustics.
especially when this is needed for the definitions, but no
attempt is made to be complete or consistent.
Part 8 : Quantities and units of physical chemistry and
molecular physics.
In most cases only one symbol for the quantity is given(?);
where two or more symbols are given for one quantity and no
Part 9 : Quantities and units of atomic and nuclear physics.
special distinction is made, they are on an equal footing. When
a preferred symbol and a reserve symbol are given, the reserve
symbol is in parentheses.
Part 1 O : Quantities and units of nuclear reactions and ioniz-
ing radiations.
Part 11 : Mathematical signs and symbols for use in the
Tables of units
physical sciences and technology.
Units for the corresponding quantities are given together with
Part 12 : Dimensionless parameters.
the international symbols and the definitions. For further infor-
mation, see also IS0 31 /O.
Part 13 : Quantities and units of solid state physics.
When two types of sloping letters exist (for example as with O; t9; cp; @; g; g) only one of these is given; this does not mean that the other is not
(1)
equally acceptable.
1
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IS0 31/6-1980 (E)
The units are arranged in the following way :
ratios of two lengths and of two areas respectively, and conse-
quently they are treated as dimensionless quantities. Although
in this treatment the coherent unit for both quantities is the
1) The names of the SI units are given in large print (larger
number 1, it is convenient to use the special names radian and
than text size). The SI units and their decimal multiples and
1 in many practical cases.
steradian instead of the number
sub-multiples formed by means of the SI prefixes are par-
ticularly recommended. The decimal multiples and sub-
multiples are not explicity mentioned.
If plane angle and solid angle were treated as base quantities,
the units radian and steradian would be base units and could
not be considered as special names for the number 1. Such a
2) The names of non-SI units which may be used together
treatment would require extensive changes in IS0 31.
with SI units because of their practical importance or
because of their use in specialized fields are given in normal
print (text size).
Number of digits in numerical statements(2)
3) The names of non-SI units which may be used tem-
porarily together with SI units are given in small print
All numbers in the column "Definition" are exact.
(smaller than text size).
In the column "Conversion factors", the conversion factors on
The units in classes 2 and 3 are separated by a broken line from
which the calculation of others is based are normally given to
the SI units for the quantities concerned.
seven significant digits. When they are exact and contain seven
or fewer digits, and where it is not obvious from the context,
the word "exactly" is added, but when they can be terminated
4) Non-SI units which should not be used together with SI
after more than seven digits, they may be given in full. When
units are given in annexes in some parts of IS0 31. These
the conversion factors are derived from experiment, they are
annexes are not integral parts of the standards. They are
given with the number of significant digits justified by the ac-
:
arranged in three groups
curacy of the experiments. Generally, this means that in such
cases the last digit only is in doubt. When, however,
a) Units of the CGS system with special names
experiment justifies more than seven digits, the factor is usually
rounded off to seven significant digits.
It is generally preferable not to use the special names and
symbols of CGS units together with SI units.
The other conversion factors are given to not more than six
significant digits; when they are exactly known and contain six
Units based on the foot, pound and second and or fewer digits, and where it is not obvious from the context,
b)
some other units the word "exactly" is added.
c) Other units Numbers in the column "Remarks" are given to a precision ap-
propriate to the particular case.
These are given for information, especially regarding the
conversion factor. The use of those units marked with t
is deprecated.
Special remarks
Quantities
Remark on supplementary units
This document contains a selection of quantities pertaining to
The General Conference of Weights and Measures has light, many of which are also useful for the whole range of
classified the SI units radian and steradian as "supplementary electromagnetic radiations. For light, mainly photometric quan-
tities are given.
units", deliberately leaving open the question of whether they
are base units or derived units, and consequently the question
of whether plane angle and solid angle are to be considered as
In several cases, the same symbol is used for a pair of cor-
base quantities or derived quantities.(')
responding radiant and luminous quantities with the understan-
ding that subscripts e for energetic and v for visible will be
added whenever confusion between these quantities might
In IS0 31, plane angle and solid angle are treated as derived
otherwise occur.
quantities (see also IS0 31/01. In IS0 31, they are defined as
(1) However, in October 1980 the International Committee of Weights and Measures decided to interpret the class of supplementary units in the
International System as a class of dimensionless derived units for which the General Conference of Weights and Measures leaves open the possibility
of using these or not in expressions of derived units of the International System.
The decimal sign is a comma on the line. In documents in the English language, a comma or a dot on the line may be used.
(2)
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IS0 31/6-1980 (E)
For ionizing radiations, however, see IS0 31 /IO.
"spectral concentration of" by the adjective "spectral", for ex-
ample spectral concentration of radiant energy density may be
In this document spectral concentrations in terms of called spectral radiant energy density.
wavelength correspond to several quantities. The definition is
given explicitly in 6-8.1 and the relation to 6-7.1 is shown in the The adjective "spectral" is also used to designate quantities
remarks column. Other spectral concentrations are indicated by which are functions of wavelength (or frequency or wave
equations in the remarks column. The subscript 1 is used as number), but which are not spectral concentrations, for exam-
part of the symbol to indicate that the quantity has the dimen- ple spectral emissivity, see 6-18.2. The functional dependence
is usually indicated by including I (or v or a) in parentheses as
sion of a derivative with respect to 1. Spectral concentrations
in terms of frequency or wave number are defined and denoted part of the symbol, for example &(I).
similarly, the subscript 1 being replaced by v or a respectively.
Spectral concentrations are also called distribution functions, Units
for example wavelength distribution function, frequency
distribution function. The name of a quantity which is a spec- In photometry, the supplementary unit steradian is used for
convenience.
tral concentration may be shortened by replacing the words
3
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IS0 31/6-1980 (E)
6. Light and related electromagnetic radiations
Quantities
. . . 6-11.1
6-1.1
Quantity Symbol Definition Remarks
frequency Number of cycles divided by time.
w 0 = 2nv
5rcular frequency
~
Wavelength Distance in the direction of propaga- The wavelength in a medium is
tion of a periodic wave between two equal to the wavelength in vacuo
divided by the refractive index of the
successive points at which the
phase is the same (at the same time).
medium, see 6-33.1.
wavenumber, a = 111 In molecular spectroscopy v is also
repetency used for VICO.
circular wavenumber, k = 2na
circular repetency
c = (2,997 924 58 f 0,000 O00 012)
velocity (speed) of
propagation of x 108 mIs(1)
Sometimes c
...
Norme internationale @ 3116
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANOARDIZATlON*ME~YHAPOAHAR OPrAHM3AUMR no CTAH~APTM3AUL4MH)RGANlSATlON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Grandeurs et unités de lumière et de rayonnements
électromagnétiques connexes
Quantities and units of light and related electromagnetic radiations
Deuxième édition - 1980-12-15
- CDU53-081 Réf. no : IS0 31/6-1980 (FI
LL
Descripteurs : grandeur, unité de mesure, rayonnement électromagnétique, lumière visible, système international d’unités, symbole.
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Prix basé sur 13 pages
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Avant-propos
L‘ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L‘élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I‘ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale IS0 31 /6, a été élaborée par le comité technique ISO/TC 12,
Grandeurs, unit&, symboles, facteurs de conversion et tables de conversion. et a été
soumise aux comités membres en juillet 1979.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Égypte, Rép. arabe d’ Pays-Bas
Espagne Pologne
Allemagne, R.F.
Australie Finlande Portugal
Autriche France Roumanie
Belgique Inde Royaume-Uni
Israël Suede
Brésil
Bulgarie Italie Suisse
Japon Tchécoslovaquie
Canada
Corée, Rép. dém. p. de Mexique URSS
USA
Cuba Norvege
Danemark Nouvelle-Zélande
Aucun comité membre ne l’a désapprouvée.
Cette deuxieme édition annule et remplace la premiere Bdition (IS0 31 /6-1973).
0 Organisation internationale de normalisation, 1980 O
Imprime en Suisse
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NORM E I NTE R NAT1 ON ALE
IS0 31/6-1980 (F)
Grandeurs et unités de lumière et de rayonnements
électromagnétiques connexes
Introduction Disposition des tableaux
Le présent document, contenant un tableau des grandeurs et
Les tableaux des grandeurs et unités dans I'ISO 31 sont dispo-
unités de lumière et de rayonnements electromagnétiques con-
sés de telle façon que les grandeurs apparaissent sur la page de
nexes, est la partie 6 de I'ISO 31, qui spécifie les grandeurs et
gauche et les unités correspondantes sur la page de droite.
unités dans différents domaines de la science et de la techni-
que. La liste complète des parties de I'ISO 31 est la suivante :
Toutes les unités entre deux lignes horizontales conti-
nues correspondent aux grandeurs situées entre les deux lignes
Partie O : Principes généraux com~rnant les grandeurs, les
horizontales continues correspondantes de la page de gauche.
unités et les symboles.
Lorsque la numérotation des articles a été modifiée dans la révi-
Partie 1 : Grandeurs et unités d'espace et de temps.
Sion d'une partie de I'ISO 31, le numéro de l'édition précédente
figure entre parenthèses, sur la page de gauche, sous le nou-
Partie 2 : Grandeurs et unités de phénomènes périodiques
veau numéro de la un tiret est utilisé pour indiquer
et connexes.
que le terme en question ne figurait pas dans I'édition précé-
dente.
Partie 3 : Grandeurs et unités de mécanique.
Partie 4 : Grandeurs et unités de chaleur.
Tableaux des grandeurs
Partie 5 : Grandeurs et unités d'électricité et de magné-
Les grandeurs les plus importantes concernant le domaine
tisme.
d'application du présent document sont données conjointe-
ment avec leurs symboles et, dans la plupart des cas, avec leurs
Partie 6 : Grandeurs et unités de lumière et de rayonne- définitions. Ces définitions ne sont données qu'en vue de leur
ments électromagnétiques connexes. identification; elles ne sont pas, au sens strict du terme, des
définitions complètes.
Partie 7 : Grandeurs et unités d'acoustique.
Le caractère vectoriel de quelques grandeurs est indiqué, parti-
Partie 8 : Grandeurs et unités de chimie physique et de
culièrement lorsque cela est nécessaire pour les définir, mais
physique moléculaire.
sans chercher à être complet ou rigoureux.
Partie 9 : Grandeurs et unités de physique atomique et
Dans la plupart des cas, un seul symbole(') est donné pour la
nucléaire.
grandeur; lorsque deux ou plusieurs symboles sont indiqués
pour une même grandeur, sans distinction spéciale, ils peuvent
Partie 10 : Grandeurs et unités de réactions nucléaires et
être utilisés indifféremment. Lorsqu'un symbole principal et un
ra yonnements ionisants.
symbole de réserve sont indiqués, le symbole de réserve est
entre parenthèses.
Partie 11 : Signes et symboles mathématiques a employer
dans les sciences physiques et dans la technique.
Tableaux des unites
Partie 12 : Paramètres sans dimension.
Les unités correspondant aux grandeurs sont données avec
Partie 13 : Grandeurs et unités de la physique de l'état leurs symboles internationaux et leurs définitions. Pour des ren-
seignements complémentaires, voir IS0 31 /O.
solide.
Lorsqu'il existe deux façons d'écrire une même lettre en italique (par exemple O, & (O, @; g, g), une seule de ces façons est indiquée; cela ne signi-
(1)
fie pas que l'autre n'est pas également acceptable.
1
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Les unités sont disposées de la façon suivante :
respectivement comme le rapport de deux longueurs et comme
le rapport de deux aires et sont, en conséquence, traités
comme des grandeurs sans dimension. Bien que, dans ces con-
1) Les noms des unités SI sont imprimés en caractères
ditions, l'unité cohérente des deux grandeurs soit le nombre 1,
plus grands que ceux du texte courant. Les unités SI et leurs
il est commode d'employer les noms spéciaux radian et stkra-
multiples et sous-multiples décimaux, formés au moyen des
dian au lieu du nombre 1 dans de nombreux cas d'application
préfixes SI, sont particulièrement recommandés. Les multi-
pratique.
ples et sous-multiples décimaux ne sont pas mentionnés
explicitement.
Si l'angle plan et l'angle solide étaient traités comme des gran-
deurs de base, les unités radian et stéradian seraient des unités
2) Les noms des unités non SI qui peuvent être utilisées
de base et ne pourraient pas être considérées comme des noms
conjointement avec les unités SI, en raison de leur impor-
spéciaux du nombre 1. Dans ce cas, des modifications impor-
tance pratique ou de leur utilisation dans des domaines spé-
tantes devraient être effectuées dans I'ISO 31.
cialisés, sont imprimés en caractères courants.
3) Les noms des unités non SI qui peuvent être utilisées Nombre de chiffres dans les indications
temporairement conjointement avec les unités SI sont impri- nurneriques(2)
més en caractères plus petits que ceux du texte courant.
Tous les nombres de la colonne ((Définition)) sont exacts.
Les unités des alinéas 2 et 3 sont séparées des unités SI, pour
Dans la colonne ((Facteurs de conversion)), les facteurs de con-
les grandeurs concernées, par des lignes en traits interrompus.
version, sur lesquels le calcul d'autres facteurs est fondé, sont
indiqués normalement jusqu'à sept chiffres significatifs. Quand
4) Les unites non SI qui ne devraient pas &re utilisées con-
ils sont exacts et se terminent avec sept chiffres ou moins, et si
jointement avec les unités SI sont données en annexe dans
le contexte ne l'indique pas clairement, le mot ((exactement))
certaines des parties de I'ISO 31. Ces annexes ne font pas
est ajouté, mais lorsqu'ils peuvent être terminés avec plus de
partie integrante des normes. Elles sont classées en trois
sept chiffres, ils peuvent être donnés en entier. Les facteurs de
groupes :
conversion dérivant d'expériences sont donnés avec le nombre
de chiffres significatifs que justifie la précision des expériences.
Unit& du systhe CGS de dchornination sp8ciale
a) D'une façon générale, cela veut dire que dans ces cas, seul le
dernier chiffre est douteux. Cependant, lorsque les expériences
justifient plus de sept chiffres, le facteur est généralement
II est généralement préferable de ne pas utiliser la déno-
arrondi à sept chiffres significatifs.
mination spéciale et les symboles d'unités CGS conjoin-
tement avec les unites SI.
Les autres facteurs de conversion sont indiqués jusqu'à six chif-
fres significatifs au plus; lorsqu'ils sont connus exactement et
Unith basees sur le foot, le pound et la seconde,
b)
contiennent six chiffres au moins, et si le contexte ne l'indique
ainsi que certaines autres unit&
pas clairement, le mot ((exactement)) est ajouté.
Les chiffres de la colonne ((Remarques)) sont donnés avec la
c) Autres unit&
précision qui convient B chaque cas particulier.
Celles-ci sont données à titre informatif, et spécialement
en ce qui concerne le facteur de conversion. L'utilisatio
Remarques particuli6res
des unités marquees du signe t est ddconseillée.
Grandeurs
Remarque sur les unites supplementaires
Ce document contient une sélection de grandeurs de lumière et
de rayonnements Blectromagnétiques connexes; la plupart
La Conference GBnerale des Poids et Mesures a classe les uni-
d'entre elles sont utilisables pour toute la gamme de rayonne-
tes SI, radian et steradian, comme ((unites supplémentaires)),
ments Blectromagnétiques. En ce qui concerne la lumière, sur-
laissant d6libérernent ouverte la question de savoir si ce sont
tout les grandeurs photométriques sont données.
des unites de base ou des unites dérivees et, en conséquence,
si l'on doit considerer l'angle plan et l'angle solide comme gran-
Dans plusieurs cas, le même symbole est employé pour une
deurs de base ou grandeurs derivées.(')
paire de grandeurs énergétique et lumineuse qui se correspon-
dent, étant entendu que les indices e pour énergétique et v
Dans I'ISO 31, l'angle plan et l'angle solide sont traités comme pour visible, seront ajoutes chaque fois qu'une confusion entre
des grandeurs dérivées (voir aussi IS0 31/01. Ils y sont définis ces grandeurs risque de se produire.
(1) Cependant, en octobre 1980, le Comit6 International des Poids et mesures decidait d'interprkter la classe des unites supplementaires dans le
Systbme International comme une classe d'unit& derivees sans dimension pour lesquelles la Conference GBn6rale des Poids et Mesures laisse la
liberte de les utiliser ou non dans les expressions des unites derivees du Systbme International.
(2) Le signe decimal est une virgule sur la ligne. Dans les documents redig& en anglais, une virgule ou un point sur la ligne peut être utilis6.
2
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IS0 31/6-1980
Pour les rayonnements ionisants cependant, voir IS0 31 /10.
étant remplacé respectivement par v ou par o. Les grandeurs
qui ont le caractere d'une densité spectrale sont aussi appel6es
Dans ce document, à différentes grandeurs correspondent des
fonctions de distribution, par exemple fonction de distribution
grandeurs qui ont le caractere d'une densité spectrale par rap- de longueur d'onde, fonction de distribution de fréquence.
port à la longueur d'onde. La définition est donnée explicite-
ment en 6-8.1, et la relation avec 6-7.1 est indiquée dans la
L'adjectif ((spectral)) est employé pour désigner des grandeurs
colonne ((Remarques)). D'autres grandeurs ayant le caractere qui dépendent de la longueur d'onde (ou de la frequence ou du
d'une densité spectrale sont indiquées sous forme d'équations nombre d'onde) mais qui n'ont pas le caractere d'une densité
dans la colonne ((Remarques)). On désigne ces grandeurs en
spectrale, par exemple I'émissivité spectrale (voir 6-18.2). On
ajoutant l'adjectif ctspectrique)) au nom de la grandeur initiale, indique généralement la dépendance fonctionnelle en écrivant
par exemple énergie rayonnante spectrique volumique. On les A (ou v ou a) entre parentheses comme partie du symbole, par
représente en ajoutant au symbole de la grandeur initiale exemple &(A).
l'indice A; celui-ci est consideré comme faisant partie du
symbole et indique que la grandeur a les dimensions d'une déri- Unites
vée par rapport à A. Les grandeurs qui ont le caractere d'une
densité spectrale par rapport 8 la fréquence ou au nombre En photométrie, il est commode d'utiliser l'unit6 supplémen-
taire stéradian.
d'onde sont définies et désignées de façon similaire, l'indice A
3
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6. Lumière et rayonnements électromagnétiques connexes
Grandeurs
6-1.1 . . . 6-11.1
NO Grandeur Symbole Définition
Remarques
6-1.1 fréquence luotient du nombre de cycles par le
emps.
6-2.1 3ulsation O = 2nv
~~
La longueur d’onde dans un milieu
6-3.1 longueur d‘onde 1 listance, dans la direction de la pro-
lagation d’une onde périodique, est égale au quotient de la longueur
mtre deux points successifs OÙ la d’onde dans le vide par l’indice de
)hase est la même en même temps. réfraction du milieu; voir 6-33-1.
6-4.1 nombre d’onde linéi- = i/i En spectroscopie moléculaire, yest
aussi utilisé pour vlco.
que./
nombre d‘onde angu- rc = 2na
6-4.2
laire
c = (2,997 924 58 k 0,000 O00 012)
6-5.1 vitesse de propagation
x 108 m/s (1)
des ondes électroma-
c est parfois employé pour
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.