這個換算器的功能
本工具可在真空中(或近似於空氣中)傳播的電磁波波長與頻率之間互相換算。無論是無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X 射線還是伽瑪射線,所有電磁輻射都以光速行進,因此波長與頻率之間僅由一道公式相連。只要輸入任一常用單位的數值,計算器便會立即回傳對應的結果。
使用方法
先選擇你要求解的是頻率還是波長,輸入已知數值,再選定其單位。波長單位(nm、µm、mm、m)與頻率單位(Hz、kHz、MHz、GHz、THz)皆完整支援。結果面板會顯示換算後的數值,並附上實用的衍生形式,讓你不必再費心處理科學記號。
公式解析
核心關係式為 \(\lambda = c / f\),其中 \(\lambda\) 為波長(公尺)、\(f\) 為頻率(赫茲)、\(c\) 為光速,數值為 299,792,458 m/s。由於 \(\lambda \cdot f\) 的乘積恆等於 \(c\),因此頻率越高,波長越短,反之亦然。將公式移項即可得到反向換算式 \(f = c / \lambda\)。
$$\lambda = \frac{c}{f}, \qquad c = 299{,}792{,}458 \ \text{m/s}$$
實例演算
綠光的波長約為 \(500 \ \text{nm} = 500 \times 10^{-9} \ \text{m}\)。其頻率為 $$f = \frac{c}{\lambda} = \frac{299{,}792{,}458}{5 \times 10^{-7}} \approx 5.996 \times 10^{14} \ \text{Hz}$$ 約等於 599.6 THz——正好落在可見光波段之內。
常見問題
計算結果有考慮傳播介質嗎?沒有。本工具假設電磁波在真空或空氣中傳播。在玻璃或水中,有效速度為 \(c/n\),因此若需要介質內的波長值,請將波長乘以 \(1/n\)。
為什麼光速是一個精確值?自 1983 年起,公尺已依據固定的光速值來定義,因此 299,792,458 m/s 在定義上即為精確值。
可以用來計算聲波嗎?不行。聲波並非電磁波,計算時應改用當地的聲速,而非光速 \(c\)。