波長（物理学）

波長（はちょう、英: wavelength）とは、波（波動）が空間を伝播する際に、その波形が繰り返される周期的な長さのことです。物理学において、波の性質を記述する基本的な指標の一つであり、周波数や伝播速度と密接な関係があります。

物理的定義

ある時刻において、波の変位が空間的に同じ値をとる最小の間隔が波長（λ）です。正弦波を例にとると、波の振幅をA、波数をk、位相速度をv、時刻tにおける位相を考慮した関数u(x,t)で表すことができます。

このとき、波長λは波数kを用いて λ = 2π / k と定義されます。また、波の周期をT、周波数をf（f = 1/T）、角周波数をω（ω = 2πf）とすると、波長は以下の関係式で表されます。

つまり、波長は波の伝播速度（位相速度）を周波数で割った値（λ = v / f）に等しく、周波数が高くなるほど波長は短くなるという反比例の関係にあります。

電波の波長

電波は電磁波の一種であり、真空中の伝播速度は光速度（約299,792,458 m/s）と等しいとされています。実用上は、約300,000 km/s（300 Mm/s）として計算されることが一般的です。

例えば、周波数50 MHzの電波の波長を求める場合、300 Mm/s を 50 MHz で割ることで、6 m という値が得られます。短波帯の放送やアマチュア無線などの分野では、周波数ではなく波長を用いて帯域を表現する慣習があります。