周波数⇔波長 変換計算機
電磁波・音波（空気・水・海水）・任意速度の媒質で、周波数 ⇔ 波長 を相互変換。アンテナ設計・超音波・電磁波シールド・基板設計などのクイック計算に。
入力
何から計算しますか？
計算結果（全単位同時表示）
波長 λ = v / f
| m | 0.124914 |
| cm | 12.491352 |
| mm | 124.913524 |
| μm | 124,913.524167 |
| nm | 1.2491e+8 |
周波数 f = v / λ
| Hz | 2.4000e+9 |
| kHz | 2.4000e+6 |
| MHz | 2,400 |
| GHz | 2.4 |
| THz | 0.0024 |
アンテナ設計の参考
| 1/2 波長 (λ/2) | 62.456762 mm |
| 1/4 波長 (λ/4) | 31.228381 mm |
周波数と波長の関係
電磁波や音波などの「波」は、空間を一定の速度 v で伝わります。波の周波数 f（1秒あたりの振動数）と波長 λ（1サイクルの長さ）には、v = f × λ という基本的な関係があります。媒質によって伝播速度が変わるため、同じ周波数でも媒質ごとに波長は異なります。
この計算機は、周波数（Hz〜THz）か波長（m〜nm）のどちらか一方と、波が伝わる媒質（真空中の電磁波・空気中や水中の音波・任意速度）を選ぶだけで、もう一方の値を全単位で同時表示します。電磁波の速度には SI で定義された真空中の光速 c = 299,792,458 m/s をそのまま使っています。 Wi-Fi や 5G の周波数からアンテナの寸法（1/2波長・1/4波長）を出したい人、超音波の周波数から生体や水中での波長を知りたい人、スピーカーや部屋の寸法と低音の波長を比べたい人など、「周波数は分かるが長さのイメージが湧かない」ときに使います。 隣の電磁波 媒質特性計算機が「材料の中でどう減衰・反射するか」を扱うのに対し、このページは「どの媒質で、どれだけの長さの波になるか」を扱う入口の計算機です。
公式
波長 λ [m] = 速度 v [m/s] ÷ 周波数 f [Hz]
周波数 f [Hz] = 速度 v [m/s] ÷ 波長 λ [m]
周波数 f [Hz] = 速度 v [m/s] ÷ 波長 λ [m]
計算の手順と具体例
計算機の内部では、入力した周波数を単位に応じて Hz に、波長を m に直してから v ÷ f（または v ÷ λ）を計算し、結果を各単位に換算しています。手計算でも同じ順番で追えます。
- 例1：Wi-Fi 2.4 GHz（電磁波・真空中） 2.4 GHz ＝ 2,400,000,000 Hz。λ ＝ 299,792,458 ÷ 2,400,000,000 ＝ 0.1249 m ＝ 約12.5 cm。1/2波長は 62.5 mm、1/4波長は 31.2 mm で、これが 2.4 GHz 帯アンテナのおおよその基本寸法です。
- 例2：ラ（A4）440 Hz の音（空気中・20℃） λ ＝ 343 ÷ 440 ＝ 0.78 m。ピアノの中央付近の音でも波長は約78 cm あり、低音の 100 Hz なら 3.43 m と部屋の幅に近い長さになります。
- 例3：医療用超音波 5 MHz（純水中） λ ＝ 1,480 ÷ 5,000,000 ＝ 0.000296 m ＝ 0.296 mm。周波数が高いほど波長が短くなり、細かい構造を描き出せる一方で減衰しやすくなります。
- 例4：波長 12.5 cm から周波数を逆算（電磁波） f ＝ 299,792,458 ÷ 0.125 ＝ 2,398,339,664 Hz ＝ 約2.398 GHz。「波長→周波数」モードでは、この逆算を行っています。
周波数帯別の波長・アンテナ寸法 早見表（電磁波・真空中）
日本で身近な無線システムの代表的な周波数で、波長と 1/2波長・1/4波長を並べました。5G の周波数は総務省が2019年4月に各社へ割り当てた 3.6〜4.1 GHz・4.5〜4.6 GHz（Sub6）と 27.0〜29.5 GHz（ミリ波）の範囲から代表値を採っています。値はすべて c ＝ 299,792,458 m/s で計算した理論値です。
| 用途（代表周波数） | 波長 λ | 1/2波長 | 1/4波長 |
|---|---|---|---|
| AMラジオ・中波帯（1 MHz） | 299.8 m | 149.9 m | 74.9 m |
| FMラジオ・VHF帯（80 MHz） | 3.75 m | 1.87 m | 93.7 cm |
| 地上デジタル放送・UHF帯（500 MHz） | 60.0 cm | 30.0 cm | 15.0 cm |
| 携帯電話・プラチナバンド（800 MHz） | 37.5 cm | 18.7 cm | 9.4 cm |
| Wi-Fi 2.4 GHz帯（2.4 GHz） | 12.5 cm | 62.5 mm | 31.2 mm |
| 5G Sub6（3.7 GHz） | 8.1 cm | 40.5 mm | 20.3 mm |
| 5G Sub6（4.5 GHz） | 6.66 cm | 33.3 mm | 16.7 mm |
| Wi-Fi 5 GHz帯（5.5 GHz） | 5.45 cm | 27.3 mm | 13.6 mm |
| Wi-Fi 6 GHz帯（6.5 GHz） | 4.61 cm | 23.1 mm | 11.5 mm |
| 5G ミリ波（28 GHz） | 10.7 mm | 5.4 mm | 2.7 mm |
| ミリ波無線 60 GHz帯（60 GHz） | 5.0 mm | 2.5 mm | 1.2 mm |
電波の周波数帯（バンド）と波長の対応
電波は波長の長さで「超長波〜サブミリ波」に区分され、総務省の電波利用ホームページでは各帯の主な用途と性質が整理されています。波長が長いほど回り込みやすく遠くまで届き、短いほど直進性が強く多くの情報を運べる、という関係を覚えておくと結果の解釈に役立ちます。
| 区分 | 波長 | 主な用途・性質（総務省の整理より） |
|---|---|---|
| 超長波（VLF） | 10〜100 km | 地表面に沿って伝わり、水中でも伝わる。海底探査など |
| 長波（LF） | 1〜10 km | 船舶・航空機の航行用ビーコン、電波時計向けの標準周波数局 |
| 中波（MF） | 100〜1,000 m | 電離層E層で反射し安定して遠くへ届く。AMラジオ放送 |
| 短波（HF） | 10〜100 m | 電離層F層で反射し地球の裏側まで届く。遠洋船舶・国際放送・アマチュア無線 |
| 超短波（VHF） | 1〜10 m | 直進性があり山や建物の陰にもある程度回り込む。FMラジオ放送・業務用移動通信 |
| 極超短波（UHF） | 10 cm〜1 m | 携帯電話、地上デジタルTV、空港監視レーダー、電子タグ、電子レンジ |
| マイクロ波（SHF） | 1〜10 cm | 直進性が強い。固定中継回線、衛星通信・衛星放送、無線LAN、気象・船舶レーダー |
| ミリ波（EHF） | 1〜10 mm | 大容量だが雨や霧で減衰し遠くへ届きにくい。短距離無線アクセス、自動車衝突防止レーダー |
| サブミリ波 | 0.1〜1 mm | 光に近い性質。水蒸気の吸収が大きく、主に電波望遠鏡による天文観測 |
代表的な媒質と速度
| 媒質 | 速度 |
|---|---|
| 電磁波（真空中） 光・電波 | 299,792,458 m/s（光速 c） |
| 音波（空気・20℃乾燥） | 343 m/s |
| 音波（純水・20℃） | 1,480 m/s |
| 音波（海水） | 約 1,500 m/s |
| 音波（鉄） | 約 5,950 m/s |
| 電磁波（FR-4基板内） | 約 1.5×10⁸ m/s（c/√εr） |
代表的な周波数と波長（電磁波）
| 用途 | 周波数 | 波長（真空中） |
|---|---|---|
| AMラジオ（中波） | 1 MHz | 300 m |
| FMラジオ | 88 MHz | 3.4 m |
| 地デジ（UHF） | 600 MHz | 50 cm |
| 電子レンジ | 2.45 GHz | 12.2 cm |
| Wi-Fi 5GHz帯 | 5 GHz | 6 cm |
| 5G ミリ波 | 28 GHz | 10.7 mm |
| 赤外線（近赤外） | 300 THz | 1 μm |
| 可視光（緑） | 550 THz | 545 nm |
よくある使い方
- アンテナ設計：1/4波長アンテナ、1/2波長ダイポールの寸法を計算
- 電磁波シールド設計：シールド開口寸法を波長の1/20以下に抑える指針
- 超音波の波長計算：医療超音波（1〜10MHz）の生体内波長算出
- 基板設計（高速デジタル）：信号反射を考慮する伝送線路の長さ設計
- 音響設計：低音域の定在波（部屋の固有共鳴）を回避するための寸法計画
よくある間違い・注意点
- 単位の桁ずれ：2.4 GHz を「2.4 MHz」で入力すると波長は1,000倍の 125 m になります。GHz は 10⁹ Hz、MHz は 10⁶ Hz です。結果欄の全単位表示で桁を確かめてください。
- 音波なのに「電磁波（光速）」のまま計算している：超音波やスピーカーの計算で媒質を切り替え忘れると、波長が約87万倍（343 m/s と光速の比）も大きく出ます。音の計算では必ず空気・水・海水・任意速度を選びます。
- 基板やケーブルの中では波長が短くなる：誘電体の中では速度が c ÷ √εr に落ちます。FR-4（εr ≒ 4.4）なら 2.4 GHz の波長は真空中の 124.9 mm ではなく約 59.6 mm です。任意速度モードで c ÷ √εr ≒ 1.43×10⁸ m/s を指定するか、電磁波 媒質特性計算機を使ってください。
- 1/4波長をそのままアンテナの長さにしない：実際の導線は太さや周囲の影響で共振点が下がるため、計算値より数%短く作って調整するのが一般的です。計算機の値は「出発点」として扱います。
- 空気中の音速は温度で変わる：この計算機の 343 m/s は 20℃の乾燥空気の値です。冬の屋外や高温の室内では数%変わるので、精密な音響計算では温度補正した速度を任意速度モードで入力します。
よくある質問（FAQ）
Q. 媒質中の電磁波は光速より遅いって本当？
A. はい、ガラス・水・基板（FR-4）などの誘電体中では、屈折率 n に応じて速度が低下します（v = c/n）。例えば FR-4（εr ≈ 4）では約半分の速度になり、波長も半分になります。
Q. 音速は気温や湿度で変わる？
A. はい、空気中音速は概ね v = 331.5 + 0.6t [m/s]（t は摂氏温度）。0℃で約 331 m/s、20℃で約 343 m/s、40℃で約 355 m/s と変化します。湿度・気圧でも若干変動します。
Q. アンテナはなぜ「1/4波長」「1/2波長」が標準？
A. 共振条件として、アンテナ長が波長の整数倍/2 になると効率良く電波を放射・受信できるためです。実用上は短縮率（速度係数）を考慮して若干短くします。
Q. 海水と純水で音速が違うのはなぜ？
A. 海水は塩分を含み密度・体積弾性率が変わるため、音速がやや速くなります（約 1,500 m/s）。水深による圧力・水温の変化でも変動するので、水中音響では正確な速度推定が重要です。
Q. Wi-Fi の 2.4 GHz と 5 GHz で届きやすさが違うのは波長のせい？
A. 一因です。2.4 GHz の波長は約 12.5 cm、5 GHz 帯は約 5.5 cm で、波長が長いほど壁や家具の陰に回り込みやすく、短いほど直進性が強くなります。総務省の整理でも、UHF 帯（10 cm〜1 m）は多少の障害物に回り込め、SHF 帯（1〜10 cm）は直進性が強いとされています。速度は 5 GHz 帯のほうが出やすいので、距離と障害物で使い分けるのが実用的です。
Q. 5G の「Sub6」と「ミリ波」は波長でいうとどれくらい違う？
A. 日本の 5G は 3.6〜4.1 GHz と 4.5〜4.6 GHz（Sub6）、27.0〜29.5 GHz（ミリ波）が割り当てられています。3.7 GHz の波長は約 8.1 cm、28 GHz は約 1.07 cm で、7〜8倍の差があります。ミリ波は大容量ですが、総務省の解説のとおり雨や霧の影響を受けやすく遠くへ届きにくいため、基地局を密に置く必要があります。
Q. 入力データはどこに保存されますか？
A. 入力データはあなたの端末（ブラウザ localStorage）にのみ保存され、当社のサーバーを含む外部に送信されることはありません。
注意事項
- 本ツールは v = f × λ の理論計算です。実際の媒質では分散（周波数依存の速度変化）により値がずれることがあります。
- 誘電体中の電磁波の波長は λ_媒質 = c / (f × √εr) で計算します（任意速度モードで指定可能）。
関連する計算機
- 周期⇔周波数 変換計算機 ↗ — 周期 (T) と周波数 (f) の相互変換
- 電磁波 媒質特性計算機 ↗ — 媒質中の波長・反射率・表皮厚み・電力半減深度
出典・参考
- 総務省 電波利用ホームページ「周波数帯ごとの主な用途と電波の特徴」 — VLF〜サブミリ波の波長区分と用途
- 総務省 報道資料「第5世代移動通信システムの導入のための特定基地局の開設計画の認定」（2019年4月10日） — 5G の 3.7 GHz帯・4.5 GHz帯・28 GHz帯の割当
- 国際度量衡局（BIPM）「SI Brochure」 — SI 単位系の公式定義
- NIST「CODATA Recommended Values」 — 光速等の定数
- 総務省 電波利用ホームページ — 電波の周波数帯について
- 産業技術総合研究所 計量標準総合センター（NMIJ）
最終更新日: 2026年9月25日
変更履歴
- 2026年9月25日: 解説・具体例・FAQを追加
- 2026/05/08 — 公開