Dans l'air, la longueur d'onde d'une radiation est égale à la vitesse de propagation de l'onde (environ 300 000 km.s^-1 notée c pour célérité) divisée par la fréquence de l'onde (notée n). 

La relation s'écrit :

Exemple : une radiation de longueur d'onde 400 nm (limite violet) a une fréquence de
                         (3x10⁸) / (400x10^-9) = 7,5x10¹⁴ Hz.

  Longueur d'onde et énergie

L'image du photon est utilisée lorsque l'on parle de la quantité d'énergie transportée par les ondes électro-magnétiques (théorie corpusculaire). A une longueur d'onde correspond une certaine énergie. Plus la longueur d'onde est courte (donc plus la fréquence est élevée), plus l'énergie transportée par le photon associé est importante. Par exemple les rayons gamma (longueur d'onde de l'ordre de 10^-11m) sont très dangereux car ils sont très énergétiques.

L'énergie E en joules (J) du photon est reliée à la fréquence n (hertz) de l'onde par la relation :

  E = h.n soit dans l'air E = h . (c / l)

                                  Constante de Planck :             h = 6,62 10^-34 J.s^-1.

                    l = longueur d'onde de l'onde en mètres (m) 
avec :          c = 3x10⁸ m.s^-1 (vitesse de la lumière)
                     n = fréquence de l'onde en hertz (Hz)

Une onde électro-magnétique est la combinaison de deux perturbations :  l'une magnétique, l'autre électrique. Ces perturbations oscillent dans deux plans perpendiculaires (schéma ci-dessous) et se déplacent à la vitesse de la lumière. Leur propagation, comme on l'a déjà dit, ressemble au déplacement d'une vague sur l'eau. Une onde électromagnétique est définie par sa longueur d'onde qui représente la périodicité spatiale des oscillations (distance entre deux oscillations maximales par exemple). Elle peut aussi être caractérisée par sa fréquence, c'est-à-dire le nombre d'ondulations faites par seconde. Une fréquence s'exprime en hertz (Hz). La longueur d'onde, qui est aussi la distance parcourue par l'onde pendant une période d'oscillation, est inversement proportionnelle à la fréquence.

Composition d'une onde électromagnétique