この変換ツールでできること
このツールは、進行する波の周波数と波長を相互に変換します。波の伝搬速度・周波数・波長を結ぶ普遍的な関係式に基づいているため、あらゆる種類の波に利用できます。物理法則は世界共通で成り立つので、特定の国や地域のルールに左右されることはありません。
計算に使う式
速度 \(v\) で進むあらゆる波について、速度・周波数 \(f\)・波長 \(\lambda\) は $$v = f \times \lambda$$ の関係を満たします。これを変形すると、2通りの変換式が得られます。$$f = \frac{v}{\lambda}$$(波長から周波数を求める)と $$\lambda = \frac{v}{f}$$(周波数から波長を求める)です。速度は媒質によって変わります。真空中の光は正確に 299,792,458 m/s、空気中の音は 20°C 付近でおよそ 343 m/s、海水中の音はおよそ 1500 m/s です。
使い方
まず波の種類を選ぶと、その標準的な速度が自動で読み込まれます。「その他」を選べば、任意の速度を m/s で入力することもできます。次に値を1つ入力し、その単位を選択してください。長さの単位(nm、µm、mm、m、km)を選んだ場合は入力値を波長として扱い、周波数の単位(Hz、kHz、MHz、GHz、THz)を選んだ場合は周波数として扱います。計算結果として、波長(メートル)と周波数(ヘルツ)の両方が表示されます。
計算例
電磁波(\(v = 299{,}792{,}458\ \text{m/s}\))を選び、100 と入力して MHz を選択します。SI単位での周波数は $$100 \times 10^{6} = 1.0 \times 10^{8}\ \text{Hz}$$ です。波長は $$\lambda = \frac{299{,}792{,}458}{10^{8}} \approx 2.998\ \text{m}$$ となり、100 MHz の FM ラジオ放送の波長が約 3 m であることと一致します。
よくある質問
波の種類を変えると答えが変わるのはなぜですか? 周波数と波長は、その波の速度を介して結びついているためです。同じ周波数でも、速度の遅い音波では波長が短くなり、速度の速い光波ではずっと長くなります。
速度を自分で入力できますか? はい。「その他(手動入力)」を選び、0 より大きい任意の伝搬速度を m/s で入力してください。
あらかじめ設定されている速度は正確な値ですか? 光速は定義により正確な値です。音速は標準的な近似値であり、温度・圧力・塩分濃度によって変化します。