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。