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光速を300000 km/sとすると、振動数300 GHzの電磁波の波数はいくらでしょうか。

答えが103となるのですが、わかりません、
解説をお願い致します。

質問者からの補足コメント

  • 答えは103かどうかわからないです、、
    ごめんなさい、

      補足日時:2021/11/05 16:47

A 回答 (4件)

光速を300000 km/s


振動数300 GHzの電磁波の【波数】

そんなわけで、長さが指定されていないという回答が返ってます。
まあ、波長の逆数ってことで1mあたりの波の数なんだけどね。

・・・

1秒間に300000km進む中で300G回振動してるって事だ。
1m進んだ時に何回振動しているのかを計算すりゃいい。

「波長」なら、
 300,000× km/s ÷ 300×10⁹ Hz
 300,000×10³ m/s ÷ 300×10⁹ s⁻¹
 300,000,000 m/s ÷ 300,000,000,000 s⁻¹
になるので、
 1/1,000 m
すなわち、一つの波は1/1,000mって事になるので、1mmが答え。

「波数」なら「波長の逆数」なので
1mあたりいくつ波があるのかという事なら、10³回の波がある。
すなわち1,000個。

数式にするなら、
 300×10⁹ Hz ÷ 300,000× km/s
 300×10⁹ s⁻¹ ÷ 300,000×10³ m/s
 300,000,000,000 s⁻¹ ÷ 300,000,000 m/s
 1,000 m⁻¹
 10³ m⁻¹
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103 じゃなくて 10^3 = 1000 だよね。



波数(空間周波数)とは、分野によって定義が違ってて
分光学: 1 m あたりの波の数 1/λ
波動力学: 1 m あたりの位相回転角 2π/λ

波長は (3×10^8 m/s) / (300 × 10^9 Hz) = 1 × 10^(-3) m = 1 mm なので
前者なら 1 m / 1 mm = 1000 1/m
後者なら 6.283 / 1 mm = 6283 rad/m

また分光学では 1 cm あたりの波の数で示すことが多いので

波数 = 10 1/cm

とすることが多い(私にはこれが一番なじみ深い)。

時間の周波数なら、周波数と角周波数 なので
これにならって、波数と角波数 と呼ぶことも
無いではないけど・・・
両方とも波数と呼ぶことが多い。記号も両方 k だし
紛らわしい。
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長さの指定がないので答えられません。


1cmの幅ですか? 30万キロの幅でしょうか?
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> 振動数300 GHzの電磁波の波数はいくら…


振動数と波数は同じなので、
300×10^9[個]
です。
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