波長計算器的功用
這款波長計算器可解出連結波長、波速與頻率的基本波動方程式。無論你研究的是聲波、光波、無線電訊號還是水波,只要輸入你已知的兩個數值,工具就會立即算出第三個。計算採用標準 SI 單位:波長以公尺(m)表示、波速以公尺每秒(m/s)表示、頻率以赫茲(Hz)表示。
你需要輸入的欄位
- 計算項目 — 選擇你想求出的目標:求波長、求波速,或求頻率。
- 波長(m) — 相鄰兩個波峰之間的距離,單位為公尺。
- 波速(m/s) — 波傳播的速度。
- 頻率(Hz) — 每秒通過某一點的波動週期數。
你只需填入與所選計算項目相關的兩個欄位,剩下的那一個就是計算器幫你算出的答案。對於極大或極小的數值,也可使用科學記號(例如 3e8)。
計算公式
三種選項其實都是同一個關係式的不同變形:
- 波長:\( \lambda = v / f \)
- 波速:\( v = \lambda \times f \)
- 頻率:\( f = v / \lambda \)
計算器只會套用對應你所選「計算項目」的那一條公式。
實際範例
假設有一道以光速傳播的無線電波,\( v = 3 \times 10^{8} \ \text{m/s} \),頻率為 100,000,000 Hz(100 MHz)。選擇求波長,並輸入波速與頻率,計算器即可算出:
$$ \lambda = \frac{v}{f} = \frac{300{,}000{,}000}{100{,}000{,}000} = 3 \ \text{公尺} $$因此一個 100 MHz 的 FM 廣播訊號波長為 3 公尺。反過來驗算:輸入 \( \lambda = 3 \ \text{m} \)、\( f = 100{,}000{,}000 \ \text{Hz} \),選擇求波速,就會得到 \( v = 3 \times 10^{8} \ \text{m/s} \)。
常見問題
我應該使用什麼單位?波長一律使用公尺、波速使用公尺每秒、頻率使用赫茲。若數值以千赫(kHz)或兆赫(MHz)表示,請先換算成赫茲(1 MHz = 1,000,000 Hz)。
光的波速要用多少?對於真空中的電磁波,請使用 299,792,458 m/s(常四捨五入為 \( 3 \times 10^{8} \ \text{m/s} \))。室溫下空氣中的聲速則約為 343 m/s。
為什麼出現除法錯誤或結果為零?在求波長或頻率時,作為除數的數值不能為零,請確認頻率或波長欄位填入的是有效且非零的數字。