1.1 Частота и длина волны

Назначение и краткий ответ

Частота задаёт число периодов в секунду; длина волны — пространственный период. Для плоской электромагнитной волны в вакууме длина волны равна скорости света, делённой на частоту. Это позволяет переходить от частоты к масштабу волны, но само по себе не определяет размеры реальной антенны.

Контекст и обозначения

Обозначим частоту f в герцах (Hz), длину волны λ в метрах (m), скорость света в вакууме c в m/s. Герц равен обратной секунде; BIPM, SI Brochure, 9-е изд., таблица 4, и раздел 2.2.1 определяют единицы и точное значение c = 299 792 458 m/s.

Объяснение и формула

В течение одного периода волна в вакууме проходит одну длину волны. Для плоской волны λ = c / f, где f > 0: BIPM, приложение 1, рекомендация 1 CIPM 2002, цитируемая рекомендация 1 CIPM 1983, пункт b, печатная стр. 178, PDF стр. 68. Размерность: (m/s)/(1/s) = m. Увеличение частоты вдвое уменьшает длину волны вдвое при постоянной скорости.

Условный пример: при f = 299 792 458 Hz получаем λ = 299 792 458 / 299 792 458 = 1 m. Это аналитический контроль, а не измерение оборудования.

Практика и ограничения

Единицы необходимо привести к Hz до деления: 1 MHz = 1 000 000 Hz. В среде с другой фазовой скоростью длина волны иная; значение в вакууме нельзя автоматически подставлять для кабеля или материала антенны. Реальная антенна зависит от геометрии и среды. Учебный расчёт показывает преобразование единиц.

Источник и проверка

BIPM SI Brochure, 9-е изд., обновление 2026; приложение 1 и раздел 2.2.1. Формула зарегистрирована и численно протестирована; см. отчёт проверки. Автоматизированное ревью содержания и численных проверок согласовало эту версию; см. запись ревью в метаданных. Экспертного ревью человеком нет.