電磁波の波長とは何か、その周波数との関係は？

電磁波の波長と周波数の基本を解説。波長とは何か、周波数との関係、具体的な例を通じてわかりやすく説明します。

電磁波の波長とは、隣り合う波の同じ位相の点（例えば、波の頂点）間の距離を指します。波長は、エネルギーの伝搬方向に沿った波の繰り返しの間隔を示します。波長は通常、メートル（m）、ナノメートル（nm）、またはマイクロメートル（μm）などの長さの単位で測定されます。

波長と周波数の関係

電磁波の波長（λ）と周波数（f）は、光速（c）を通して密接に関係しています。光速は真空中で約 3 × 10⁸ m/s です。この関係は、次の式で表されます：

\( c = λf \)

ここで、

c は光速（約 3 × 10⁸ m/s）

λ は波長（メートルで測定される）

f は周波数（ヘルツで測定される）

この式から分かるように、波長が短いほど周波数は高くなり、逆に波長が長いほど周波数は低くなります。波長と周波数の間には反比例の関係があります。

具体的な例を見てみましょう。もし波長が 500 nm（ナノメートル）の可視光があり、その光の周波数を求めたいとします。その場合、次の手順で計算します：

このように、波長が 500 nm の光の周波数は約 6 × 10¹⁴ Hz となります。

電磁波の波長と周波数は、光速を介して密接に関連しています。波長と周波数の間には反比例の関係があり、一方が増加すると他方は減少します。これらの基本的な原理を理解することで、電磁波の性質についての理解が深まります。