【基本】電磁波の波長と周波数

光の周波数\(\nu\)は単位時間の波の繰り返し数、波長\(\lambda\)は波の繰返し周期なので、速度\(v\)との間には

\begin{gather}
v = \lambda \nu
\end{gather}

の関係があります。また、媒質中の光の速度\(v\)は真空中の速度\(c\)と異なり、その比は媒質の屈折率として次のように定義されています。

\begin{gather}
n \equiv c / v = \sqrt{\epsilon \mu / \epsilon_0 \mu_0}
\end{gather}

ここで、\(\epsilon\),\(\mu\)は、それぞれ誘電率、透磁率であり、添え字0は真空を表します。このことから、

\begin{gather}
\lambda = v / \nu = c / \nu n
\end{gather}

を得ます。時間が媒質中でも真空中でも同じですので、媒質中の波長は真空中に比べて屈折率nだけ短くなることになります。つまり、光の進む長さが屈折率の割合だけ伸びたことになります。実際の長さに屈折率をかけた長さのことを光路長と呼びます。

波長と周波数は下図のようにまとめられます。可視光は約390nm~約760nmといわれています。これより長い波長を赤外(遠赤外)、短い波長を紫外、X線、γ線となります。ただし、各波の分類の境目は曖昧になっています。

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