電磁波の周波数と波長を求めると新たな問題が：アルケーを知りたい(460)

今回の話題は（A）物理学。

▼今回の挑戦は、電磁波の周波数と波長のどちらか一方の値が分かれば、もう片方の値が出る計算プログラムだ。

電磁波の速さは光と同じ30万km/s = 300,000,000 m だから、式は、周波数 * 波長 ＝ 300,000,000 m とする。これを周波数もしくは波長、分かっているほうで割れば片方が出る。理屈は簡単。

▼FM放送の周波数の300MHzで計算すると次のように波長が1mと分かる。

1. 周波数から波長を知りたい

2. 波長から周波数を知りたい

選択してください：1

周波数：300000000

波長：1.0 m

▼このコードの利用上の注意点は、ユーザーが周波数の単位変換を正しく行う必要がある点。上の例では、300MHzをHzに換算した値（300*1000*1000）を入力した。0を6個追加する作業を人が行うので、ここで間違う可能性がある。

▼黄色っぽい可視光の波長を600nmとして同じコードで周波数を求める。

1. 周波数から波長を知りたい

2. 波長から周波数を知りたい

選択してください：2

波長：0.00000006

周波数：5000000000000000.0 Hz

▼まず、ユーザーが600nmをメートルに換算するのが大変、出た答えはゼロが多すぎ。これは実用にならない。しかもここで出た周波数は5000THzになっていて、一桁多い。どこか間違っている。

▼唯一の取柄は、Webや本に載っているデータと照らし合わせると嬉しくて楽しめる点。

▼コード

def print_menu():

    print('1. 周波数から波長を知りたい')

    print('2. 波長から周波数を知りたい')

def wavelength_calc():

    w = float(input('周波数：'))

    f = 300000000/w

    print('波長：{0}'.format(f), 'm')

def frequency_calc():

    f = float(input('波長：'))

    w = 300000000/f

    print('周波数：{0}'.format(w), 'Hz')

if __name__ == '__main__':

    print_menu()

    choice = input('選択してください：')

    if choice == '1':

        wavelength_calc()

    if choice == '2':

         frequency_calc()

▼今日の人物　史上初めて光速の定量的測定を行った人物。

オーレ・クリステンセン・レーマーさん（Ole Christensen Roemer、1644 - 1710）　デンマークの天文学者。教育▽コペンハーゲン大学　職業▽コペンハーゲン大学で天文学教授、コペンハーゲン警察の副所長　実績▽32歳のとき世界初の光速の定量的測定を行う212,000 km/s。58歳のとき温度計を発明、これを見たファーレンハイトさんが改善し華氏温度スケールとして公開。コペンハーゲンで初の街灯を発明。人脈▽ラスムス・バルトリンさん（大学時代の師匠、娘が妻）、ペーダー・ニールセン・ホレボーさん（弟子の天文学者、レーマーさんの観測機器について忠実に記録）、ジョヴァンニ・カッシーニ（フランスの天文学者、木星の衛星観測の助手）、ジャン・ピカールさん（子午線弧長を0.3%の精度で測定したフランスの天文学者。木星観測チームに加わる）

〔参考〕

有山智雄et al.『中学総合的研究　理科〔四訂版〕』旺文社。

平尾淳一『総合的研究　物理』旺文社。

https://en.wikipedia.org/wiki/Ole_R%C3%B8mer