電波、マイクロ波、赤外線、光、紫外線、X 線、ガンマ線はすべて電磁放射線の例です。これらの波はすべて、ラジオやテレビの波を含む電磁スペクトルの構成要素です。電磁波は、EM 波とも呼ばれ、電場と磁場の間の荷電粒子の振動の結果として生成される波であり、電磁誘導とも呼ばれます。別の言い方をすれば、電磁波は振動する磁場と電場で構成されています。
エム波
電場の源が変化している場合、磁場の源も変化しており、逆の場合、電磁波は加速電荷または振動電荷によって生成されます。その結果、2 つのフィールドが互いの波の発生源となり、波は両方のフィールドに垂直な経路を伝搬します。電磁波には横方向の性質があります。つまり、電場と磁場は互いに垂直であり、波の伝播方向に対してそれぞれ垂直です。電界および磁界は、電磁波の伝搬に影響を与えません。
7つのEM波とは?
電磁放射は波長と周波数の範囲が非常に広いため、非常に用途が広いです。カリフォルニア大学リバーサイド校によると、この範囲は電磁スペクトルと呼ばれています。電磁スペクトルは一般に 7 つのゾーンに分割され、最も低い波長から最も高いエネルギーと周波数まで降順で番号が付けられます。電波、マイクロ波、赤外線 (IR)、可視光、紫外線 (UV) 光、X 線、およびガンマ線はすべて、電磁波を表すために一般的に使用される用語です。
電波
電波は、音声によるメッセージや情報のワイヤレス配信、通信、航海および航空ナビゲーションなど、さまざまな目的で利用されています。送信モードに応じて、情報は振幅変調 (AM)、周波数変調 (FM)、またはデジタル形式 (パルス変調) として電磁搬送波に適用されます。その結果、送信には単一周波数の電磁波が含まれるのではなく、送信される情報量に比例する幅の周波数範囲が含まれます。電話の幅は約 10,000 ヘルツ、ハイファイ サウンドの場合は 20,000 ヘルツ、ハイビジョン テレビの場合は 5 メガヘルツ (MHz =100 万ヘルツ) です。この幅は、波の周波数が低下するにつれて電磁波を生成する効率の損失と相まって、約 10,000 Hz の電波の下限周波数になります。
電子レンジ
マイクロ波は、地球上のステーション間、および地上ステーションと衛星および宇宙探査機の間の高速データ通信の主要なキャリアです。地上約 36,000 km の同期衛星システムは、テレビや電話など、あらゆる種類の通信の国際ブロードバンドに利用されています。パラボラ パラボラ アンテナは、マイクロ波放送局と受信機の両方で使用されます。それらによってマイクロ波ビームが生成され、ビームの広がり角度は、構成波の波長と皿の直径の比に比例します。その結果、ビームはサーチライトのように導かれます。レーダー ビームは、マイクロ波エネルギーの短いバーストで構成されています。航空機または船舶間の距離は、レーダー パルスが物体に到達し、反射後にレーダー アンテナに戻るまでの時間を測定することで判断できます。
赤外線
しばしば赤外線として知られる赤外線放射は、可視光の波長よりも長い波長を持つ電磁放射の一種です。その結果、人間の目には認識できません。赤外線スペクトルには、約 1 ミリから、約 700 ナノメートルである可視スペクトルの概念上の赤い端までの範囲の波長が含まれると広く考えられています。
可視光
可視スペクトルとは、可視光スペクトルを含む、人間の目に見える電磁スペクトルのセクションを指します。可視光、または単に光は、この範囲の波長を持つ電磁放射を表すために使用される用語です。典型的な人間の目は、約 380 ナノメートルから約 750 ナノメートルの範囲の波長に反応します。
紫外線
紫外線は、可視光の波長より短く、X 線の波長より長い 10 nm から 400 nm の範囲の波長を持つ電磁放射の一種です。紫外線は太陽光に含まれており、太陽が放出する総電磁エネルギーの約 10% を占めています。
レントゲン
X 線は、X 線としても知られ、固体の物体を透過する可能性のある透過型の高エネルギー電磁放射線です。ほとんどの X 線の波長は 10 ピコメートルから 10 ナノメートルの範囲にあり、これはそれぞれ 30 ペタヘルツから 30 エクサヘルツの範囲の周波数と 145eV から 124 keV の範囲のエネルギーに対応します。
ガンマ – 光線
ガンマ線は、宇宙 (EMR) 全体に存在する電磁エネルギーの一種です。それらは X 線に非常に似ていますが、唯一の違いは、中性核ではなく励起核から放出されることです。電気および磁気放射は、光子の流れとして特徴付けることができます。これは、光の速度で波のようなパターンで流れ、電磁放射の伝達に関与する質量のない粒子です。各光子には特定量 (または束) のエネルギーが含まれており、すべての電磁放射はさまざまなサイズと形状の光子で構成されています。ガンマ線からの光子は、電磁スペクトルで最大のエネルギーを持ち、すべての波の中で最も短い波長を持っています。
結論
電磁波は、電場と磁場の間の振動の結果として生成される波です。真空中の電磁波は、光の速度である 3.00 x 108 ms-1 の一定の速度を持っています。それらは電場または磁場によって偏向されず、どちらの影響も受けません。電波、マイクロ波、赤外線 (IR)、可視光、紫外線 (UV)、X 線、およびガンマ線はすべて、電磁波を表すために一般的に使用される用語です。送信には単一の周波数が含まれるのではなく、送信される情報の量に比例する幅を持つ周波数範囲が含まれます。
赤外線スペクトルには、約 1 ミリメートルから 700 ナノメートルまでの範囲の波長が含まれていると考えられています。これは、人間の目に見える電磁スペクトルの一部です。たとえば、典型的な人間の目は、380 ナノメートルから 750 ナノメートルの間の波長に反応します。
