電磁波とは何ですか？
電磁波という用語は、電磁放射（EMR）が空間を移動する方法を表します。さまざまな形のEMRは、その波長によって区別されます。波長は、多くのヤード（メートル）から原子核の直径よりも距離が小さいまで異なります。波長の順序の低下におけるフルレンジは、電子波からマイクロ波、可視光、紫外線、X線を介してガンマ光線に移動し、電磁スペクトルとして知られています。電磁波には、科学と日常生活の両方で多くの用途があります。
光波
多くの点で、電磁波は水上の波紋や、空気などの媒体を通る音と同様に動作します。たとえば、2つの狭いスリットを備えた障壁を通して光が画面上に輝いている場合、光と暗いストライプのパターンが見られます。これは干渉パターンと呼ばれます。一方のスリットからの波の頂上が他のスリットから出会う場所で、彼らは互いに強化し、明るいストライプを形成します、bu紋がトラフに出会うところで、彼らはキャンセルし、暗いストライプを残します。また、港の壁の周りのオーシャンブレーカーのように、光は障害物の周りに曲がることもあります。これは回折として知られています。これらの現象は、光の波のような性質の証拠を提供します。
音のように、光は何らかの媒体を通り抜ける必要があると長い間想定されていました。これには「エーテル」という名前が与えられ、時には「エーテル」と綴られ、空間を満たした目に見えない素材であると考えられていましたが、それを通して固体オブジェクトが妨げられないことができます。異なる方向の光の速度に対する影響によってエーテルを検出するように設計された実験はすべて、その証拠を見つけることができず、アイデアは最終的に拒否されました。光、およびその他の形態のEMRは、媒体を必要とせず、空のスペースを通り抜けることができることは明らかでした。
波長と周波数
海の波のように、電磁波にピークがありますSとトラフ。波長は、サイクルからサイクルまでの波の2つの同一のポイント間の距離です。たとえば、1つのピークまたはクレストの間の距離、および次の距離です。 EMRは、その周波数の観点から定義することもできます。これは、特定の時間間隔で通過する紋章の数です。すべての形態のEMRは同じ速度で移動します：光の速度。したがって、周波数は波長に完全に依存します。波長が短いほど周波数が高くなります。
エネルギー
より短い波長、またはより高い周波数のEMRは、長い波長または低周波数よりも多くのエネルギーを運びます。電磁波によって運ばれるエネルギーは、それが物質にどのように影響するかを決定します。低周波放射波は軽度の摂動原子と分子を摂動させますが、マイクロ波はそれらをより活発に動かします。材料は熱くなります。 X線とガンマ光線は、より多くのパンチを詰め込みます。それらは化学結合を破り、原子から電子をノックし、イオンを形成することができます。このため、それらはIOと呼ばれています放射線の微細。
電磁波の起源
光と電磁気症の関係は、19世紀の物理学者ジェームズ書記官マックスウェルの仕事によって確立されました。これにより、電気粒子の動きによって作成された電磁場での光などの電磁波が、光などの電磁波が乱れ、または「波紋」と見なされる電気力学の研究につながりました。存在しないエーテルとは異なり、電磁界は単に荷電粒子の影響の範囲であり、具体的で物質的なものではありません。
20世紀初頭のその後の作業は、EMRにも粒子状の特性があることを示しました。電磁放射を構成する粒子は、光子と呼ばれます。矛盾しているように見えますが、EMRは、実行される実験の種類に応じて、波としてまたは粒子として振る舞うことができます。これは、波粒子の二重性として知られています。また、亜原子粒子、全原子、さらには辞めることにも適用されますe大きな分子、それらはすべて波として動作することがあります。
量子理論が開発されているため、波粒子の二重性が現れました。この理論によれば、「波」は、特定の場所で光子などの粒子を見つける確率を表しています。粒子の波のような性質と波の粒子のような性質は、多くの科学的議論といくつかの心を揺さぶるアイデアを生み出していますが、それが実際に何を意味するのかについて全体的なコンセンサスはありません。
量子理論では、亜原子粒子がエネルギーを放出すると、電磁放射が生成されます。たとえば、原子内の電子はエネルギーを吸収できますが、最終的にはエネルギーレベルが低く、EMRとしてエネルギーを放出する必要があります。観察方法によっては、この放射は粒子または電磁波として現れることがあります。
は
を使用します多くの最新の技術は、電磁波に依存します。ラジオ、テレビ、携帯電話、インターネットはRADの送信に依存しています空気、スペース、または光ファイバーケーブルを介したIO周波数EMR。レーザーはDVDを録音および再生するために使用され、オーディオCDは光波を使用してディスクに書き込み、読み取ります。 X線機は、医学と空港のセキュリティに不可欠なツールです。科学では、宇宙に関する私たちの知識は、主に遠くの星や銀河からの光、無線波、X線の分析から来ています。
ハザード
無線波などの低エネルギー電磁波が有害であるとは考えられていません。しかし、より高いエネルギーでは、EMRはリスクをもたらします。 X線やガンマ線などの電離放射線は、生細胞を殺したり損傷したりする可能性があります。また、DNAを変えることができ、それが癌につながる可能性があります。医療X線の患者へのリスクは無視できると考えられていますが、定期的にさらされているX線撮影者は、自分自身を保護するために鉛エプロン（X線が浸透できない）を着用します。日光の下で存在する紫外線は、日焼けを引き起こす可能性があり、曝露が過剰になると皮膚がんを引き起こす可能性があります。