💡 ヒント:演習問題3(電磁波)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

電磁波の総合問題。\(c = f\lambda\) を使って、振動数から波長、波長から振動数を相互に求めます。さらに、得られた波長や振動数から電磁波の種類(電波・マイクロ波・赤外線・可視光・紫外線・X線・γ線)を分類します。

光速 \(c\) はどの電磁波でも同じ \(3.0 \times 10^8\) m/s。波長と振動数だけが違います。

✏️ 求めるもの

FM電波(80 MHz)の波長、可視光(500 nm)の振動数、電子レンジ(マイクロ波)の波長、それぞれを \(c = f\lambda\) で計算する。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 単位を SI に統一:MHz → Hz、nm → m に変換
  2. 必要な式を選ぶ:\(\lambda\) を求めるなら \(\lambda = c/f\)、\(f\) なら \(f = c/\lambda\)
  3. 指数の計算:\(10^a / 10^b = 10^{a-b}\) で桁を合わせる
  4. 桁感をチェック:マイクロ波なら波長 cm 〜 dm、可視光なら 数百 nm
注意

単位接頭辞の変換ミスが最も多い落とし穴:1 MHz = \(10^6\) Hz、1 nm = \(10^{-9}\) m。混同すると桁が3〜6ずれる。「FM 80 MHz は 8×10⁷ Hz」のように、まず Hz/m に直してから公式に代入する習慣をつける。