파장 계산기 – 주파수, 파장, 에너지
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파장, 주파수, 속도 관계
기본 파동 공식: λ = v / f
λ (파장, 미터), v (파동 속도, m/s), f (주파수, Hz)
- 전자기파 (빛): v = c = 299,792,458 m/s ≈ 3 × 10⁸ m/s
- 공기 중 음파 (20°C): v ≈ 343 m/s
- 물속 음파: v ≈ 1,480 m/s
- 강철 중 음파: v ≈ 5,120 m/s
전자기 스펙트럼 참조표
| 유형 | 주파수 범위 | 파장 범위 | 응용 |
|---|---|---|---|
| 라디오파 | 3 Hz – 300 GHz | 1 mm – 100 km | 방송, 통신 |
| 마이크로파 | 300 MHz – 300 GHz | 1 mm – 1 m | 레이더, 전자레인지 |
| 적외선 | 300 GHz – 430 THz | 700 nm – 1 mm | 열화상, 리모컨 |
| 가시광선 | 430–770 THz | 390–700 nm | 인간 시각 |
| 자외선 | 770 THz – 30 PHz | 10–400 nm | 소독, 비타민 D |
| X선 | 30 PHz – 30 EHz | 0.01–10 nm | 의료 이미징 |
| 감마선 | 30 EHz+ | 0.01 nm 미만 | 방사선 치료 |
가시광선 색깔과 파장
| 색깔 | 파장 범위 | 주파수 범위 |
|---|---|---|
| 빨간색 | 625–740 nm | 405–479 THz |
| 주황색 | 590–625 nm | 479–508 THz |
| 노란색 | 565–590 nm | 508–531 THz |
| 초록색 | 500–565 nm | 531–600 THz |
| 파란색 | 450–500 nm | 600–667 THz |
| 보라색 | 380–450 nm | 667–789 THz |
💡 알고 계셨나요?
- 빛은 1년 동안 약 9.46 × 10¹² km (9조 킬로미터)를 이동합니다 — 이것이 "광년"입니다. 이 거리에서 파장 개념이 특히 중요합니다.
- 인간의 귀는 20 Hz ~ 20,000 Hz의 소리를 감지할 수 있습니다. 개는 65,000 Hz까지, 박쥐는 110,000 Hz까지 들을 수 있습니다.
자주 묻는 질문
파장과 주파수는 어떤 관계인가요?
파장과 주파수는 역비례 관계입니다 — 주파수가 높을수록 파장이 짧습니다. λ × f = v (상수). 따라서 λ = v/f. AM 라디오 (1 MHz) 파장 ≈ 300m; FM 라디오 (100 MHz) 파장 ≈ 3m; Wi-Fi (2.4 GHz) 파장 ≈ 0.125m.
광자 에너지는 어떻게 계산하나요?
E = hf = hc/λ. 여기서 h = 플랑크 상수 = 6.626 × 10⁻³⁴ J·s, c = 빛의 속도. 예시: 가시광선 (500 nm = 5 × 10⁻⁷ m): E = (6.626 × 10⁻³⁴ × 3 × 10⁸) / (5 × 10⁻⁷) ≈ 3.98 × 10⁻¹⁹ J = 2.48 eV.