波って何？

質問

音、光、電波、これって皆、波ですよね！でも、これってただ周波数が違うだけなの？それから、たとえば水面の波は目に見えるから分かるけど、真空中を光や、電波が伝わるのってどういうことなんだろう？
　何によって伝搬されているのかな？これって変ですか？磁力線、引力なんていうのも、よく解らないんだけれど、皆様ご教示下さい。
　　　　　　　　　　　　　　　　かめら

回答No.1

atsuota

まず音、光、電波の違いから。

音：空気の振動の波。進行方向に波打って伝わる「縦波」。振動が耳の鼓膜に伝わると、鼓膜が振動し、それが「音」として認識されます。
光：電磁気の波。進行方向と直角の方向に波打って伝わる「横波」。横波のイメージは水面の波と同じです。電磁気の波が目に伝わると、「ある周波数の場合は」光として認識されます。（可視光といいます。）ミクロの目で見ると（量子力学的な振る舞いを観測できる状況では、という意味です）「光子」という粒子が飛んでいるように見えます。
電波：電磁気の波のうち、その周波数が3,000GHz以下のものをいいます。

kameraさんの持たれている水面の波のイメージはどのようなものでしょうか。水面の波は、波がない状態の水面に対して、「水が集まっている部分（波のでっぱりの部分）」や「水が欠けている部分（波のへこみの部分）」がある方向に移動していくもので、これを「水分子が波を伝播している」と捉えるわけですよね。

電磁波の場合は、電磁気的な性質（プラスとマイナス、NとS）が「プラスが集まっている部分」と「マイナスが集まっている部分」、「Nが集まっている部分」と「Sが集まっている部分」が、それぞれ交互にある方向（制限がなければ全方位に）に移動していくわけです。ですから、何が電磁波を伝播しているか、というと「真空のプラスマイナスの性質、NSの性質」つまりは真空そのものが伝播しているということになるわけです。

どうしてもわかりにくければ、真空を「光子」という素粒子が飛んで行く、というイメージでも間違いではないので、そのほうが分かりやすいかと思います。

磁力線：磁気の方向（方位磁石がNを指す方向）をつないで書いた線。磁気の強さを表すのにも使うため、「磁気が強い場合は線をたくさん書き、弱い場合はちょっとだけ書きましょう」という国際ルールが採用されています。

引力：ものを引っ張る力。有名なのは、「物は全てその質量に応じて引力をもち、他の物を引っ張る性質がある。」という万有引力の法則があります。電磁気でも、電気の「プラス」と「マイナス」、磁気の「N」と「S」は互いに引き合う性質があります。

こんなところでいかがでしょうか。

お礼

いつも身勝手な私の「はてな？」に対しまして、専門的な見地より、的確なご回答いただきましてありがとうございます。心よりお礼申し上げます。
　「興味は尽きない！」という言葉がありますが、いくつになっても、「なぜだろう」という興味を持ち、「ほんとかな？」という疑問をいだき続けることが大事ではないかと思っております。生活に流されて、次第に時に身を任せる事に慣れてしまっています。ドキドキと胸を時めかせ、ワクワクとして見つめた少年の眼差しを忘れたくは無いと思っています。
　今後とも、ご指導よろしくお願いします。　　かめら