電磁波に関する問題が2つあります。 (1) 周波数が600 kHzのラジオ電波の波長を求めよ。 (2) 波長が10 cmの電磁波の周波数を求めよ。 ただし、電磁波の速さ $c = 3.0 \times 10^8$ m/s とする。

応用数学電磁波波長周波数物理
2025/3/31

1. 問題の内容

電磁波に関する問題が2つあります。
(1) 周波数が600 kHzのラジオ電波の波長を求めよ。
(2) 波長が10 cmの電磁波の周波数を求めよ。
ただし、電磁波の速さ c=3.0×108c = 3.0 \times 10^8 m/s とする。

2. 解き方の手順

(1) 電磁波の速さ cc、周波数 ff、波長 λ\lambda の関係式 c=fλc = f \lambda を用いる。
周波数 ff は 600 kHz = 600×103600 \times 10^3 Hz である。
λ=cf=3.0×108600×103=3.0600×105=1200×105=0.005×105=5.0×102\lambda = \frac{c}{f} = \frac{3.0 \times 10^8}{600 \times 10^3} = \frac{3.0}{600} \times 10^5 = \frac{1}{200} \times 10^5 = 0.005 \times 10^5 = 5.0 \times 10^2 m。有効数字2桁なので、5.0 × 10^2 m。
(2) 波長 λ\lambda は10 cm = 0.1 mである。
周波数 f=cλ=3.0×1080.1=3.0×109f = \frac{c}{\lambda} = \frac{3.0 \times 10^8}{0.1} = 3.0 \times 10^9 Hz。
これを kHz で表すと、3.0×109/103=3.0×1063.0 \times 10^9 / 10^3 = 3.0 \times 10^6 kHz。
つまり、3.0 × 10^6 kHz = 3000 × 10^3 kHz。有効数字2桁なので、3.0 × 10^6 kHz。

3. 最終的な答え

(1) 5.0
(2) 3.0 × 10^6

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