所有波——光、声音、无线电、地震——在波长、频率和波速之间共享一个基本关系。理解这种关系在物理学、电信和声学中至关重要。
波速方程
v = f × λ
其中：
- v = 波速（m/s）
- f = 频率（Hz = 每秒周期数）
- λ（lambda）= 波长（m）
变形：
- f = v / λ
- λ = v / f
光波
真空中的光速为 c = 3 × 10⁸ m/s。
示例： 找出频率为 6.5 × 10¹⁴ Hz 的蓝光的波长。 λ = c / f = (3 × 10⁸) / (6.5 × 10¹⁴) = 4.62 × 10⁻⁷ m = 462 nm（蓝-紫色）
声波
20°C时空气中的声速约为343 m/s。
示例： 找出空气中中央C音（262 Hz）的波长。 λ = 343 / 262 = 1.31 米
示例： 找出波长为0.5 m的声波的频率。 f = 343 / 0.5 = 686 Hz（在20 Hz–20,000 Hz的可听范围内）
电磁波谱
| 辐射 | 频率（Hz） | 波长 |
|---|---|---|
| 无线电 | 10³–10⁹ | 0.3 mm – 300 km |
| 微波 | 10⁹–10¹² | 0.3 mm – 30 cm |
| 红外线 | 10¹²–4×10¹⁴ | 700 nm – 300 μm |
| 可见光 | 4–7.5×10¹⁴ | 400–700 nm |
| 紫外线 | 7.5×10¹⁴–10¹⁷ | 10–400 nm |
| X射线 | 10¹⁷–10²⁰ | 0.01–10 nm |
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