このツールでできること
このツールは、基本となる関係式 \(\lambda = c / f\) を使って、電磁波の周波数を対応する波長へ変換します。ここで c は真空中の光速(299,792,458 m/s)です。電波、マイクロ波、赤外線、可視光、紫外線まで、スペクトルのあらゆる領域に対応しています。
使い方
周波数の値を入力し、単位(Hz、kHz、MHz、GHz、THz)を選びます。ツールが周波数をヘルツに換算し、光速をその値で割って、波長をメートルとナノメートルの両方で表示します。ナノメートルは可視光(おおよそ 380〜700 nm)を扱うときに特に便利です。
公式の解説
真空中の電磁波の速度は一定なので、周波数と波長は反比例の関係にあります。波動方程式 \(c = \lambda \times f\) を変形すると次のようになります。
$$\lambda = \frac{c}{f}$$周波数が高いほど波長は短くなり、周波数が低いほど波長は長くなります。
計算例
100 GHz の信号を例に考えてみましょう。まずヘルツに換算すると、\(100 \times 10^{9} = 1 \times 10^{11}\ \text{Hz}\) です。次に
$$\lambda = \frac{299{,}792{,}458}{1 \times 10^{11}} \approx 0.002998\ \text{m}$$つまり約 2.998 mm となります。これはミリ波の典型的な波長です。
よくある質問
真空以外の物質でも使えますか? いいえ。このツールは真空中の光速を用います。物質中では、得られた結果をその物質の屈折率で割ってください。
540 THz の緑色光の波長は? \(\lambda = \frac{299{,}792{,}458}{5.4 \times 10^{14}} \approx 555\ \text{nm}\) となり、緑色に見えます。
無線周波数にも使えますか? はい。例えば 100 MHz の FM 放送局の波長は約 3 メートルです。