読んで字のごとく「波の数」。つまり、ある一定の長さにどれだけの数の波長が入っているかを示したもの。
最近では1センチメートルにどれだけの数の波長が入るかを示したものが多い(カイザーという。)
重要なことは、波数が多い波は、ちいさなスペースにたくさん波長が入るわけだから、当然波長が短い。
数式で書くと、波数と波長は逆比の関係にある。名前は似ているが性質がまったく違うので注意しよう。
これが、数式で書いた形となる。(k=波数)
ちなみにこのようにあらわすこともある。「なぜπ?」と思うかもしれないが、理由は下の「角周波数」を読んでみてほしい。
上の文章を読んで「・・・じゃぁ周期の逆数は?」と思った人は、相当頭がいいか予備知識があるかだろう。
周期の逆数、つまりある一定時間にどれだけの波が振動するかを示したものを周波数という。単位は今のところHz(ヘルツ)を用いていて、
1秒間に何回振動したかを示している。同志社大学のある関西では、電気は60Hz(1秒間に60回振動する)だ。
周波数はνという文字であらわす。これはニューと読み、英語ではnuと書く(そのままである)ちなみに大文字だとNだ。
これが、数式で表した形となる。
波の動きを、円(詳しくは単心円という)状にぐるぐる回っているようだと考えたとき、周波数をその円の角度であらわすことができる。
このあらわし方を角周波数という。
波と円がどう関係あるんだと思う人は下のアニメを見てほしい。
・・・確かに円の運動と波の運動が関係あると理解してくれると思う。
角周波数はωであらわされる。これはオメガと読み、英語ではomegaと書く。ちなみにオームの法則で出て来るΩは、これの大文字にあたる。
さて、以上のことを踏まえて角周波数と周波数の関係を式であらわすとこうなる。
なぜ2πをかけているかというと、円は1周、つまり2πごとに同じ角度を取るためだ。
さて、アニメの中で出てくるθは一体なんだというと、これを角速度と呼んでいる。角速度は角周波数をもちいて、このようにあらわすことができる。
よく出てくるθだが、これはシータと読み、英語ではthetaと書く。
それでもって、上のアニメの波が角周波数(ここではsin)であらわすことができるとき、その式は周波数でも表すことができると、覚えておこう。
…ちょっと物理らしくなりましたね。次からは弦の運動に入ります。