波長とは何ですか? (定義、公式、例)

この記事では物理学における波長とは何かについて説明します。ここでは、波長の定義、波長の計算方法、および波長値の例を説明します。

波長とは何ですか?

波長は波形が繰り返される距離です。言い換えれば、波長は 2 つの連続する等価点の間の距離です。したがって、波長は 1 サイクルまたは振動中に波が進む距離です。

波長の記号はλです。

たとえば、波長は 2 つの連続するピークの間の距離、または 2 つの連続する谷の間の距離です。つまり、波長は 2 つの連続した等価点の間の距離です。

波長は距離であるため、長さの単位で測定されます。したがって、物理学では波長は一般にナノメートル (nm) で表されますが、国際体系 (SI) では波長の単位はメートル (m) です。

➤参照:波の頂点とは何ですか?
➤参照:波の谷とは何ですか?

波長の公式

波長は、波の伝播速度を波の周波数で割ったものに等しくなります (λ = v/f)。同様に、波長は波の伝播速度にその周期を乗算することによって計算することもできます (λ=v・T)。

したがって、波長を計算する式は次のようになります。

$\lambda=\cfrac{v}{f}=v\cdot T$

金：

$\lambda$

は波長です。
$v$

波の伝播速度です。
$f$

波の周波数です。
$T$

は波の周期です。

真空中を伝播する電磁波を研究する場合、伝播速度は光速 (3・10 ⁸ m/s) であることに留意してください。一方、音波は音速（343m/s）で伝わります。

波長と周波数

波長と周波数は関連しており、より正確には、波長は波の周波数に反比例します。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。

これは、波の周波数が高くなるほど、波の連続する 2 つの等価点の間の距離が小さくなり、したがって単位時間当たりの振動が大きくなることを意味します。

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

波の周期と周波数は反比例します。したがって、波長と周期は正比例します。したがって、波の周期が増加すると、波長も増加します。

したがって、波の周期が長ければ長いほど、波の連続する 2 つの山または谷の間の距離が長くなり、波の振動が遅くなります。

$T_1>T_2 \ \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\ \lambda_1>\lambda_2″ title=”Rendered by QuickLaTeX.com” height=”16″ width=”253″ style=”vertical-align: -4px;”></p> </p> <p>結論として、波長、周波数、周期は相互に関連しています。波長と周波数は反比例しますが、波長と周期は正比例します。 </p> <h2 class=$ 波長の例

最後に、波長の概念を理解するために、波長値の例を見ていきます。

次の表では、電磁スペクトルの帯域の波長を確認できます。

電磁波	波長
ガンマ線	<0.01nm
X線	0.01nm～10nm
紫外線	10nm～380nm
可視光	380nm～780nm
赤外線	780nm – 1mm
電子レンジ	1mm～1m
無線	1m～100000km

人間の目に見える光では、さまざまな色の波長は次のとおりです。

色	波長(nm)
紫	380 – 450
青	450 – 485
シアン	485 – 500
緑	500 – 565
黄色	565 – 590
オレンジ	590 – 625
赤	625 – 780