光に対する疑問

質問

赤外線や可視光はたまたｘ線やγ線　電波？　これらは、波長が違うと言うだけなのでしょうか？

可視光は見えるけど電波は見えない　でも赤外線はCCDに当てるとモニターで確認できる（らしい）
虫は人間の可視光以外も見えている（らしい）

うまく表現できませんが、この電磁波の種類（で良いのかな？）は、元は同じなのでしょうか？？

鉄が薄ければ柔らかく厚ければ硬いように
電磁波の元が（光子？）の波長の違いだけなのでしょうか？？

あ～眠れない＞＜；

よろしくお願い致します。

回答No.4

ruehas · ベストアンサー

こんにちは。
ラジオ電波も赤外線も、可視光もＸ線も、全て電磁波として同じ性質ものですよね。これらには、波長や周波数の違いがあります。我々にとって、それが電波やＸ線であるのは、波長や周波数の違いによって現れる「二次的な性質の違い」です。電磁波の基本的な性質はどれも同じです。

電磁波のエネルギーは周波数に比例しますので、それぞれの電磁波にはエネルギーの大きさに違いが出てきます。また、波長の大きさによって、そのエネルギーの吸収のされ方が変わります。
電磁波は、ぶつかる粒子の大きさが違えばエネルギーの吸収率が変わりますし、素通りしたり、反射したりします。散乱率や屈折率も、その波長に比例して変わります。赤外線が二酸化炭素に吸収されやすいのは、二酸化炭素の分子の大きさと赤外線の振動数が合っているからですよね。それに対して、γ線は物質の奥深くまで入り込み、そのエネルギーによって原子核の周りの電子を励起させたり電離させたりします。このように、電磁波は波長や周波数によって、その対象物と相互作用が異なります。これによって現れる現象が「二次的な性質の違い」だと思います。

これとは少し分けて考えなければならないのは、可視光や紫外線などといった分類です。可視光は物理現象というよりは、我々人類が持って生まれた光受容体のタンパク質が、たまたまその範囲を捕らえる性質を持っていたという結果です。ですから、紫外線を捕らえる能力を持った昆虫にとっては、その範囲が可視光ということになりますよね。

お礼

ご回答ありがとうございます
大変参考になりました。

回答No.8

sabian

あらかた回答されているようなので、参考情報を。
>赤外線はCCDに当てるとモニターで確認できる
デジカメなどお持ちでしたら、(TVなどの)リモコンを作動させながらモニタを覗いてみてください。

回答No.7

imoriimori

「赤外線や可視光はたまたｘ線やγ線　電波」全部同じもの、電磁波の周波数の違うやつをいろんな名前で呼んでいるだけ、というのは既に皆さんが回答済みなので、ちょっと補足をします。

電波は、周波数とはあまり関係なくて、我々が主に通信で使用する電磁波を電波と呼ぶ、という感じで使われています。明確な定義でなく、なんとなくそうなっている、ということかも。

可視光は、たまたま我々の目に見える周波数範囲の電磁波（光）をそう名付けた。
赤外線は周波数が赤い光より低めだから沿う名付けた。人間の目はここまでカバーしてないだけで、赤からちょっと外れた程度の赤外線なら、これを見る生物が居ても不思議ではない。紫外線も同様。

要するに、「電磁波（光子）の波長の違い」そうなんです。

ただ、うるさく言うと、Ｘ線γ線はちょっと追加説明がいるかも。
Ｘ線とγ線は周波数が目茶高い（波長が目茶短い）電磁波。その区別は、周波数がより高いほうをγ線、低いほうをＸ線という、としている人もいるけど、これは間違い。発生の起源が原子核の中とか素粒子同士の反応にあるものをγ線といい、発生の起源が電子の運動にあるものをＸ線という。

回答No.6

ruehas

こんにちは。
＃４です。
追加です。

＞電磁波とは、何が振動しているのでしょうか？

電磁波とは、電場と磁場の周期です。
電場があれば、そこに磁場が発生し、磁場ができれば電場が生まれます。この電場と磁場の周期が周波数で、周波数はエネルギーの大きさに比例します。電磁波は伝わる速度がみな同じですから、この周波数の違いが波長になって現れます。
電磁波の元は、原子や分子が持ちきれなくなって外に放射されるエネルギーです。ですから、電磁波は全て放射線と言います。そして、特にエネルギーが高く、電離作用を持ったγ線などを「電離放射線」と言います。我々が放射能を放射線と呼ぶのは、厳密には電離放射線のことです。

回答No.5

noname#11466

まず”光子”のことは忘れましょう。
これはもっと高度な概念になるので、初めは普通に電磁波、つまり波と考えるとよいでしょう。

で物理的には特にｘ線も光（紫外、可視、赤外）も電波も区別があるわけではなく、電磁波の波長が違うだけです。

波長が違うというのは、１秒間に振動する回数が違うということです。早いと波長は短くなり、ゆっくりだと波長も長くなります。

感覚的には電波と光では別の物に感じるのは、あまりにも振動する速度が違うので、起きる現象、平たく言うと物質との相互作用がまるで違ってしまうためです。
人間の目は電波ではあまりにも波長が長いので感じることは出来ません。これは人間の目の物質が感じることが出来ないからです。

では電磁場はどういう物なのかというと、電場と磁場が交互に振動しながら進む波です。

磁場でわかりやすいのは磁石の回りに発生する物ですね。ＳとＮ極が激しく交互に入れ替わる状態が振動していると言うことです。

電場でわかりやすいのは静電気ですね。静電気は振動していないけど、確かに電場の力を感じることが出来ます。これは電気の＋と－が引き合って生じていますが、これが激しく＋／－が入れ替わっているのが振動電場です。

回答No.3

silo_7

赤外線、可視光などという呼び方は、電磁波にはさまざまな波長があるため、そのうちの特定の波長の範囲を可視光線や赤外線などと呼んでいます。従って、質問のものはいずれも電磁波にあたるものです。

波長の性質や特性で分類しているのでなく、電磁波という広い範囲をもつものの特定の範囲を分類して呼んでいると考えることができます。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E7%A3%81%E6%B3%A2

お礼

ご回答ありがとうございます

電磁波とは、何が振動しているのでしょうか？
勝手に光子の振動周波数によって分けていると思っていますが・・・あってますでしょうか？

回答No.2

flyaway

＞赤外線や可視光はたまたｘ線やγ線　電波？　これらは、波長が違うと言うだけなのでしょうか？

そうです。ラジオやテレビの電波も、波長が長いだけで基本的には同じものです。

人間の目は可視光の波長（４００～８００ナノメートル）の電波に反応するので、「見える」ことになります。ＣＣＤが反応する波長は４００～１１００ナノメートルくらい（たしかそのくらいだったと思います）なので、人間の目に見えない赤外線も見えますが、でも１１００nm以上の遠赤外線は見えません。虫は人間の目には見えない紫外線が見えるものもいるようです。

お礼

ご回答ありがとうございます
＞ラジオやテレビの電波も、波長が長いだけで基本的には同じものです

波長とは、電磁波？光子？の振動周波数の事でしょうか？

回答No.1

TALLY-HO

波長が違うだけです。

「波」である音と同じように考えると解るんじゃないでしょうか。
人間の可聴域は20Hz～20000Hzぐらいで、それ以上になると
聞こえませんよね。でもコウモリや犬はそれ以上の周波数
である超音波が聞こえます。
超音波は、赤外線と同じく機械で測定できますね。
どっちも同じく、波長の違いですよ。

お礼

ご回答ありがとうございます
音は、空気の振動ですよね
電磁波は光子の振動・・・で良いのでしょうか？