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公式

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結果

波長
0.002998
メートル
波長(ナノメートル) 2,997,924.58 nm
周波数(Hz) 100,000,000,000 Hz
光速 299,792,458 m/s

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。

周波数が上がり波長が短くなるにつれて波が圧縮される電磁スペクトルのバー
電磁スペクトルでは周波数が高いほど波長が短くなります。この計算機が求める反比例の関係です。

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。

速さcで進む、ラムダと表記された1波長を示す正弦波
波長(ラムダ)は1つの完全な波の周期の距離で、周波数が上がると短くなります。両者は波の速さcで関係づけられています。

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。

最終更新: