电磁波的波长与频率如何换算

对于一个电磁波来说，相位、频率、幅度是其基本参数，分别用φ、f、A来表示，其中，波长和频率是有对于关系的。当然，无线电应用中的电磁波的参数要多得多，这个在以后的文章中进行说明。现在让我们先解决波长和频率如何换算，特别是简单快捷运算的问题。

波长表示连续两个相位相同点之间的长度（连续两个波峰，就是两个相位相同的点），它在图上一般是在时间轴上，但是引入电磁波的速度是光速以后，这个时间就可以转化为一个长度，也就是波长，因此波长用长度表示，而时间就是电磁波的周期(波的周期是个时间)，而频率的定义就是周期的倒数，时间的倒数，单位就成了赫兹（Hz）。

根据常识，长度=速度×时间。对于电磁波来说，这个公式依然成立。

代入以上的量：波长=光速×周期=光速/频率。

也就是：光速=波长×频率。

光速约等于30万km/s（299792458m/s），也就是公式变成这样：

光速（30 0000km/s）=波长(m)×频率（Hz）

对上式进行单位变化：30×10^7^m/s=波长（m）×频率（Hz），等式两边同时乘以10 ^-7^ 。等号左边变成30m/s。等号右边：10^-7^相当于10 ^2^ ×10 ^-9^ ，将10^2^放入波长项，相当于大单位变成小单位，波长单位变成厘米；将10^-9^放入频率项，相当于小单位变成大单位，频率单位变成GHz。

进一步整理得到：30（m/s）=波长(cm)×频率（GHz）。

也就是说，波长以cm为单位，频率以GHz为单位，他们俩的乘积是30！这样，知道了波长和频率中的任一个，另一个就是已知的，所以，一般资料中只会明确波长和频率中的一项，而不会两项都说出来。

有细心的小伙伴发现了：等式两边的单位不一致啊，左边是m，右边是cm，首先表扬你观察的仔细，这是能够学习进步的源泉。解释一下：等式两边的单位不一样是没有问题的，比如A米=B厘米，它的单位也不一样，但是B是A的100倍，单位换算的那个“10的多少次方（也就是10的幂）”隐藏到数字中了。对“公式两边的单位”进行观察是非常正确的，但是需要注意的是：我们看等式两边时，应该看的是量纲，不是单位！对于上面的等式，左边的量纲是长度和时间的商，右边也是长度和时间的商（频率是时间的倒数），等式两边是一致的，所以以上式子没有问题。关于量纲和单位的关系，可以查看之前的文章《量纲与单位的称呼和写法》进一步解读。

如果你还持有怀疑，当然也可以自行假设一个频率，然后用原始公式（也就是简化前的“距离等于速度乘时间”或者“波长等于光速除以频率”的公式）进行计算，来验证简化公式是否正确。

再次强调，注意看单位，推导过程有些绕，不了解过程，直接使用最后的结论也没有问题。

最后，举两个例子，示范利用简化公式进行计算：

1.某雷达频率3GHz，那它的波长就是30/3=10cm；

2.某蓝牙的波长为0.125m，那它的频率是30/12.5=2.4GHz。