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計算を入力してください

標準の速度は 299,792,458 m/s(真空中の光)です。「波長→周波数」の場合は波長をメートルで、「周波数→波長」の場合は周波数をヘルツで入力してください。

公式

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結果

周波数
545,077,196,363,636.3
ヘルツ(Hz)
波長 0.00000055 m
使用した波の速度 299,792,458 m/s

この計算ツールでできること

このツールは、波の波長周波数を相互に変換します。真空中を進む電磁波の場合は、光速 \(c = 299{,}792{,}458\) m/s を使用します。さらに、別の波の速度(たとえば空気中の音速 約343 m/s や、媒質中での光速など)を入力すれば、光以外の波もモデル化できます。物理の普遍的な法則に基づいているため、世界中どこでも同じように使えます。

使い方

まず変換の向きを選びます。周波数を求めたいときは「波長 → 周波数」を選び、波長をメートル単位で入力します。波長を求めたいときは「周波数 → 波長」を選び、周波数をヘルツ単位で入力します。対象が真空中の光でない場合は波の速度を変更し、結果を読み取ってください。

計算式の解説

進行するすべての波は \(c = \lambda \times f\) の関係に従います。ここで \(c\) は波の速度、\(\lambda\)(ラムダ)は波長、\(f\) は周波数です。これを変形すると、このツールで使う2つの式が得られます。

$$f = \frac{c}{\lambda} \qquad \lambda = \frac{c}{f}$$

周波数と波長は反比例の関係にあり、波長が2倍になれば周波数は半分になります。

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2つの正弦波:上が長波長・低周波数、下が短波長・高周波数
波長が長いほど周波数は低く、その逆も成り立ちます(\(\lambda = c / f\))。
2つの山の間の波長ラムダと伝播速度 c を示す正弦波
波長(\(\lambda\))は隣り合う波の山の間隔で、波は速さ \(c\) で進みます。

計算例

緑色の光の波長はおよそ550ナノメートル、つまり \(550 \times 10^{-9} = 5.5 \times 10^{-7}\) m です。その周波数は

$$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{299{,}792{,}458}{0.00000055} \approx 5.451 \times 10^{14}\ \text{Hz}$$

すなわち約545テラヘルツとなり、ちょうど可視光の帯域に収まります。

よくある質問

単位は何を使えばよいですか? 波長はメートル、周波数はヘルツを使えば、m/s 単位の波の速度とすべて整合します。ナノメートル(nm)をメートルに直すには \(10^{-9}\) を掛けてください。

音にも使えますか? はい。光速の代わりに音速(20 °C の空気中で約343 m/s)を波の速度に設定してください。

なぜ光の周波数はこんなに大きいのですか? 光速が極めて大きく、可視光の波長が非常に小さいため、割り算すると数百テラヘルツという巨大な値になるからです。

最終更新: