電磁波

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電磁波
電磁波(でんじは)は、空間の電場と磁場の変化によって形成された波(波動)のことである。電界と磁界がお互いの電磁誘導によって交互に相手を発生させあうことで、空間そのものが振動する状態が生まれて、この電磁場の周期的な変動が周囲の空間に横波となって伝播していく、エネルギーの放射現象の一種である。そのため、電磁放射とも呼ばれている。

空間そのものがエネルギーを持って振動する現象であるため、波を伝える媒体となる物質(媒質)が何も存在しない真空中でも伝わっていくと考えられている。電磁波の電界と磁界が発生する振動方向はお互いに直角であり、また電磁波の進行方向もこれと直角である。基本的には空間中を直進するが、物質が存在する空間では、吸収・屈折・散乱・回折・干渉・反射などの現象が起こる。また、重力場などの空間の歪みによって進行方向が曲がることが観測されている。

真空中を伝播する電磁波の速度は一定とされ光速度(約30万キロメートル毎秒)と呼ばれている。一方、物質(媒質)中の電磁波の伝播速度は、物体の屈折率によって変化し、屈折率は電磁波の波長に依存するため、物質中での電磁波の伝播速度は波長によって異なってくる。

電磁波の性質は、波長、振幅(電磁場の強さは振幅の二乗)、伝播方向、偏波面(偏光)と位相で決められる。電磁波を波長変化として考慮したものをスペクトルという。波長によって物体に及ぼす作用が少しずつ異なってくる点に着目して、違った呼び方をされることがある。波長の長い方から、電波・赤外線・可視光線・紫外線・X線・ガンマ線などと呼び分けられている。我々の目で見えるのは可視光線のみだが、その範囲(0.4μm - 0.7μm)は電磁波の中でも極めて狭い。

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