이 계산기의 기능
이 도구는 파동의 파장과 주파수를 서로 변환합니다. 진공 중을 진행하는 전자기파의 경우 빛의 속도 \(c = 299{,}792{,}458 \text{ m/s}\)를 사용합니다. 다른 파동의 속도(예: 공기 중 음속 약 343 m/s, 매질 내 빛의 속도 등)를 입력하면 다양한 파동도 계산할 수 있습니다. 국가에 상관없이 어디서나 쓸 수 있는 보편적인 물리 도구입니다.
사용 방법
먼저 변환 방향을 선택하세요. 주파수를 구하려면 "파장 → 주파수"를 선택하고 파장을 미터(m) 단위로 입력합니다. 파장을 구하려면 "주파수 → 파장"을 선택하고 주파수를 헤르츠(Hz) 단위로 입력합니다. 진공 중 빛이 아닌 다른 파동이라면 파동 속도를 그에 맞게 조정한 뒤 결과를 확인하면 됩니다.
공식 설명
모든 진행파는 \(c = \lambda \times f\) 관계를 따릅니다. 여기서 \(c\)는 파동의 속도, \(\lambda\)(람다)는 파장, \(f\)는 주파수입니다. 이 식을 정리하면 이 계산기에서 사용하는 두 가지 형태,
$$f = \frac{c}{\lambda} \qquad \lambda = \frac{c}{f}$$가 됩니다. 주파수와 파장은 서로 반비례하므로, 파장이 두 배가 되면 주파수는 절반으로 줄어듭니다.
계산 예시
녹색 빛의 파장은 약 550나노미터, 즉 \(550 \times 10^{-9} = 5.5 \times 10^{-7} \text{ m}\)입니다. 이때 주파수는
$$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{299{,}792{,}458}{0.00000055} \approx 5.451 \times 10^{14} \text{ Hz}$$약 545테라헤르츠로 가시광선 영역 한가운데에 해당합니다.
자주 묻는 질문
어떤 단위를 사용해야 하나요? 파장은 미터(m), 주파수는 헤르츠(Hz)를 사용하면 m/s 단위의 파동 속도와 일관성이 유지됩니다. 나노미터(nm)를 미터로 바꾸려면 \(10^{-9}\)을 곱하면 됩니다.
소리에도 사용할 수 있나요? 네. 빛의 속도 대신 음속(20°C 공기 중 약 343 m/s)을 파동 속도로 입력하면 됩니다.
빛의 주파수는 왜 이렇게 큰가요? 빛의 속도는 엄청나게 크고 가시광선의 파장은 매우 작기 때문에, 둘을 나누면 수백 테라헤르츠라는 큰 값이 나옵니다.
