e =hν
どこ:
* e 波のエネルギーです
* h プランクの定数です(約6.63 x 10^-34 j・s)
* ν 波の周波数です
この方程式は、波の周波数が増加すると、そのエネルギーも直線的に増加することを示しています。これは、電磁波(光など)や機械波(音など)を含むすべてのタイプの波に当てはまります。
ここに、この関係が存在する理由の内訳があります:
* 周波数は1秒あたりの波のサイクル数を表します。 より高い周波数は、単位時間ごとにより多くのエネルギーが転送されていることを意味します。
* プランクの定数(h)は、光子のエネルギーをその周波数に関連付ける基本定数です。 これは、エネルギーと周波数の間の変換係数として機能する固定値です。
したがって、振幅を一定に保つと、波のエネルギーはその周波数によってのみ決定されます。
例:
同じ振幅が異なる周波数を持つ2つの波を想像してください。
*ウェーブ1:周波数=10 Hz
*ウェーブ2:周波数=20 Hz
ウェーブ2は、その周波数が2倍高いため、波1の2倍のエネルギーを持ちます。
重要な注意: この関係は、振幅が一定のままである波に適用されます。振幅が変化すると、波のエネルギーもその振幅の平方に比例するため、波のエネルギーも変化します。