すべての波—光、音、電波、地震—は波長、周波数、波速の間に基本的な関係を持っています。この関係を理解することは、物理学、電気通信、音響学において不可欠です。
波速の方程式
v = f × λ
ここで:
- v = 波速(m/s)
- f = 周波数(Hz = 1秒あたりのサイクル数)
- λ(ラムダ)= 波長(m)
変形:
- f = v / λ
- λ = v / f
光波
真空中の光速は c = 3 × 10⁸ m/s です。
例: 周波数 6.5 × 10¹⁴ Hz の青い光の波長を求める。 λ = c / f = (3 × 10⁸) / (6.5 × 10¹⁴) = 4.62 × 10⁻⁷ m = 462 nm(青紫色)
音波
20°Cの空気中での音速は約343 m/sです。
例: 空気中での中央ハ音(262 Hz)の波長を求める。 λ = 343 / 262 = 1.31メートル
例: 波長0.5mの音波の周波数を求める。 f = 343 / 0.5 = 686 Hz(20 Hz〜20,000 Hzの可聴範囲内)
電磁スペクトル
| 放射線 | 周波数(Hz) | 波長 |
|---|---|---|
| ラジオ | 10³–10⁹ | 0.3 mm – 300 km |
| マイクロ波 | 10⁹–10¹² | 0.3 mm – 30 cm |
| 赤外線 | 10¹²–4×10¹⁴ | 700 nm – 300 μm |
| 可視光 | 4–7.5×10¹⁴ | 400–700 nm |
| 紫外線 | 7.5×10¹⁴–10¹⁷ | 10–400 nm |
| X線 | 10¹⁷–10²⁰ | 0.01–10 nm |
あらゆる種類の波に対して、波長と周波数計算機をご利用ください。