解法

スライダーで振動数を変えると，波の見え方・色・分類が変化します。可視光線の範囲では虹色に変わります。すべての電磁波が同じ速さ \(c = 3.0 \times 10^8\) m/s で進むことを確認してください。

電磁波の基本式

電磁波は電場と磁場が互いに直交して振動しながら進む横波です。真空中の速さは

$$ c = f\lambda = 3.0 \times 10^8 \text{ m/s} $$

振動数 \(f\) と波長 \(\lambda\) は反比例の関係：

$$ \lambda = \frac{c}{f} $$

具体的な計算例

Wi-Fi の周波数 \(f = 2.4 \times 10^9\) Hz（2.4 GHz）の波長を求める：

$$ \lambda = \frac{c}{f} = \frac{3.0 \times 10^8}{2.4 \times 10^9} = 0.125 \text{ m} = 12.5 \text{ cm} $$

赤色光の波長 \(\lambda = 700\) nm \(= 7.0 \times 10^{-7}\) m の振動数は

$$ f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3.0 \times 10^8}{7.0 \times 10^{-7}} = 4.3 \times 10^{14} \text{ Hz} $$

補足：電磁波の分類一覧

種類	波長の目安	用途例
電波	> 1 mm	ラジオ，テレビ，Wi-Fi
赤外線	0.78 μm〜1 mm	リモコン，暖房
可視光線	380〜780 nm	照明，光通信
紫外線	10〜380 nm	殺菌，日焼け
X線	0.01〜10 nm	レントゲン
γ線	< 0.01 nm	がん治療