▷ 波の周波数

この記事では、波の周波数とは何かについて説明します。したがって、波の周波数の定義、波の周波数の計算方法、および波の周波数値の例がわかります。

波の周波数とは何ですか?

波の周波数は、波が単位時間当たりに行う振動の数を示す量です。言い換えれば、波の周波数は単位時間当たりの波のサイクル数です。

たとえば、波が 1 秒あたり 5 回繰り返される場合、その波の周波数は 1 秒あたり 5 サイクルであることを意味します。したがって、この波の周波数は 5 Hz (ヘルツ) になります。

波の周波数を表す記号は文字 f です。ただし、物理学では波の周波数はギリシャ文字の ν で表されることもあります。

波の周波数は、波の周期 (f=1/T) で割った値に等しくなります。波の周波数は、波の角 (または脈動) 周波数を2 π (f=ω/2π) で割ることによっても計算できます。

したがって、波の周波数を計算する式は次のようになります。

$f=\cfrac{1}{T}=\cfrac{\omega}{2\pi}$

金：

国際単位系 (SI) では、波の周波数はヘルツ (またはヘルツ) で表され、その記号は Hz です。1 ヘルツは 1 秒で割った値に相当します (Hz=1/s)。

したがって、波の周波数と周期は反比例します。したがって、波の周波数が高いほど、その周期は短くなり、同様に、波の周波数が低いほど、その周期は長くなります。

このセクションでは、波の周波数と波の長さの間にどのような関係があるのかを見ていきます。これらは 2 つの関連する物理概念であるためです。

波長は1 サイクルまたは振動中に波が進む距離、つまり、波長はグラフ上の 2 つの連続する等価点の間の距離です。

したがって、波の周波数はその波長に反比例するため、波の周波数と波長は関連しています。したがって、波の周波数が高くなるほど、その波長は短くなります。

$f_1>f_2 \ \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\ \lambda_1<\lambda_2$

さらに、波の周波数にその波長を乗算すると、その波の伝播速度が得られます。したがって、波の周波数は次の式によって波長に関連付けられます。

$v=\lambda\cdot f$

最後に、波の周波数の概念を理解するために、波の周波数値の例をいくつか示します。

次の表に、電磁波帯域の周波数を示します。