عندما يزداد تردد الضوء، ينقص طوله الموجي.
لشرح ذلك، نتذكر العلاقة بين الطول الموجي والتردد وسرعة الضوء، والتي تُعبّر عنها المعادلة التالية:
الطول الموجي = سرعة الضوء / التردد
حيث:
الطول الموجي: هو المسافة بين قمتين متتاليتين للموجة.
التردد: هو عدد الموجات التي تمر بنقطة معينة في ثانية واحدة.
سرعة الضوء: هي سرعة ثابتة تقدر بحوالي 299,792,458 مترًا في الثانية في الفراغ.
من هذه المعادلة، نلاحظ أنّ الطول الموجي والتردد يتناسبان عكسياً.
بمعنى آخر، كلما زاد التردد، قلّ الطول الموجي.
وذلك لأنّ سرعة الضوء ثابتة، فلو ازداد التردد، يجب أن ينقص الطول الموجي للحفاظ على ثبات حاصل ضرب سرعة الضوء في التردد.
مثال:
الضوء الأحمر: له تردد منخفض وطول موجي طويل.
الضوء الأزرق: له تردد مرتفع وطول موجي قصير.
بالتالي، عندما ينتقل الضوء من وسط إلى آخر ذي كثافة مختلفة، يتغير تردده وطوله الموجي، لكن تلون الضوء يظلّ ثابتًا.
وهذا ما يفسر ظاهرة انكسار الضوء، حيث ينكسر الضوء عند مروره من وسط إلى آخر ذي كثافة مختلفة، ويكون انكسار الضوء أعظم للضوء ذي التردد العالي (الأزرق)، وأقل للضوء ذي التردد المنخفض (الأحمر).