音や光の波長、周波数、波の速さを計算する公式

波の速さを $v$、周波数(振動数)を $f$、波長を $\lambda$ とすると、$v=f\lambda$ が成立します。つまり
波の速さ=周波数×波長
波長=波の速さ÷周波数
周波数=波の速さ÷波長
となります。

波長を求める公式

波の波長を求めたいときには、
$\lambda=\dfrac{v}{f}$
つまり
波長=波の速さ÷周波数
という公式を使います。

音の波長を計算する例

周波数が100Hzの音の波長を計算してみましょう。音の速さは、およそ秒速 $340$ メートルです。よって、
波長 $=$ 波の速さ $\div$ 周波数
$=340\div 100=3.4$
つまり、波長は $3.4$ メートルとなります。

光の波長を計算する例

周波数が600MHzの光の波長を計算してみましょう。光の速さは、およそ秒速 $30$ 万キロメートルです。また、M(メガ)は100万倍を表します。
参考:キロ、メガ、ギガ、その先:例と語源
よって、
波長 $=$ 波の速さ $\div$ 周波数
$=(300000\times 1000)\div (600\times 1000000)=0.5$
つまり、波長は $0.5$ メートルとなります。

周波数を求める公式

波の周波数(振動数)を求めたいときには、
$f=\dfrac{v}{\lambda}$
つまり
周波数=波の速さ÷波長
という公式を使います。

音の周波数を計算する例

波長が $3.4$ メートルの音の周波数を計算してみましょう。音の速さは、およそ秒速 $340$ メートルです。よって、
周波数 $=$ 波の速さ $\div$ 波長
$=340\div 3.4=100$
つまり、周波数は100Hzとなります。

光の周波数を計算する例

波長が $0.5$ メートルの光の周波数を計算してみましょう。光の速さは、およそ秒速 $30$ 万キロメートルです。よって、
周波数 $=$ 波の速さ $\div$ 波長
$=(300000\times 1000)\div 0.5=600000000$
つまり、周波数は600000000Hz=600MHzとなります。

波の速さを求める公式

波の速さを求めたいときには、
$v=f\lambda$
つまり
波の速さ=周波数×波長
という公式を使います。

例えば、周波数が100Hzで、波長が0.5メートルである波の速さは、
周波数×波長
$=100\times 0.5\\
=50$
つまり、秒速50メートルとなります。

次回は 周波数f、角周波数ω、周期Tの関係と例 を解説します。

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