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波数の基礎知識!定義、変換式、波長との関係を分かりやすく解説?波数の基本を徹底解説!定義から応用まで

波数をマスターして、光と波の世界を解き明かそう! 単位長さあたりの波の数を示す波数(overline{u}) [cm⁻¹]と、波の位相を表す角波数k [rad/m]。 分光学や波の現象を理解する上で不可欠な概念を、分かりやすく解説。 波長、振動数、光子エネルギーとの関係を紐解き、波の不思議に迫ります。 2πの秘密も明らかに!

波数の基礎知識!定義、変換式、波長との関係を分かりやすく解説?波数の基本を徹底解説!定義から応用まで

📘 この記事で分かる事!

💡 波数の定義:単位長さあたりの波の数を表す。分光学と振動現象で記号や単位が異なる。

💡 波数の変換式:波長、周波数、光子エネルギーとの関係を理解し、計算方法を把握する。

💡 波数の応用:位相との関係や、電磁波における波長との関係を理解し、理解を深める。

さあ、波数の世界へ!まずは、この記事でご紹介する内容を3つのポイントに絞って解説していきます。

波数の定義と記号

波数の種類と違いは?

分光学と振動現象で異なる

皆さん、知ってました?超短パルスレーザーって、分散がめっちゃ大事なんですよ!。

超短パルス分散
超短パルス分散

✅ この記事は超短パルスレーザーにおける分散の重要性について解説しています。

✅ 特に、超短パルスレーザーのアプリケーションにおいて、色分散によるパルス持続時間の引き延ばしが問題となることを説明し、群速度分散(GVD)と群遅延分散(GDD)について詳しく解説しています。

✅ また、超短パルスレーザーの特性と応用、そして分散が超短パルスレーザーのパルス持続時間に与える影響について、図を用いて分かりやすく説明しています。

さらに読む ⇒ オプトロニクスオンライン|の即時性を活かして光技術に限らず,光技術の応用が盛んな医療バイオ分野,宇宙天文分野,またその他の競合関連分野を含め,広範囲に取り上げます。毎日更新します。出典/画像元: https://optronics-media.com/publication/basics-of-laser-optics-and-components/20210601/72949/

なるほど、超短パルスレーザーの分野では、色分散がパルス持続時間に影響を与えるんですね。

群速度分散と群遅延分散… 難しそうですが、分かりやすく解説してくれることを期待しましょう。

波数は、単位長さあたりの波の数または単位長さあたりの波の数の2π倍で定義される量です

分光学の分野では、波数の記号を(overline{u})と記述し、単位はcm⁻¹(カイザー)を使用します。

波数(overline{u})は波長(lambda)の逆数で計算されます。

一方で、正弦波など振動現象を記述する場合には、波数の記号をkと記述し、単位はrad/mを使用します。

kは波長(lambda)の逆数の2π倍で計算され、角波数と呼ばれることもあります。

えー、難しい話やけど、分かったフリしとこ!まあ、GVDとかGDDって言葉、覚えとけばエエんちゃう?

波数の変換式

波数は何を表す値?

光子エネルギー、周波数、波長

光のエネルギーと電磁波の関係、興味深いですね!。

光のエネルギーの計算
光のエネルギーの計算

✅ この記事は、光のエネルギーと電磁波のエネルギーの関係について説明しています。

✅ 光のエネルギーは波長と周波数に依存し、プランク定数と光速を用いた計算式によって求めることができます。

✅ また、記事では可視光線の波長、エネルギー、振動数の関係を表で示し、光のエネルギーから波長や振動数を求める計算式も紹介しています。

さらに読む ⇒光と色と出典/画像元: https://optica.cocolog-nifty.com/blog/2012/01/post-0dfa.html

光のエネルギーって、波長と周波数で変わるんや!プランク定数とか光速とか、なんか理科っぽくてワクワクする!可視光線の表、覚えとこ。

波数(overline{u})は分光学の分野で光子エネルギーや周波数、波長を表す値として使用されます。

光子エネルギーは光の振動数(u)とプランク定数hにより計算されます。

また、光速c、周波数(u)、波長(lambda)には以下の関係があります。

これらの式から、波数(overline{u})と光子エネルギーE、周波数(u)、波長(lambda)は以下の式により計算されます

いやー、光のエネルギーとか、マジ興味ないっす。とりあえず、単位とか記号さえ覚えとけば、なんとかなるっしょ!

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波の「位相」を理解する鍵!波数kの秘密を解き明かす。波長との関係、2πの理由、電磁波の性質まで、50字でわかりやすく解説!