熱放射と電磁波について教えて下さい

質問

こんにちわ。（長文ですがお許し下さい）
ゼミの発表で放射について調べていたのですが、
質問を受けて、答えられなかったことがありました。
・熱放射をする電磁波
　熱放射とは、放射によって熱を伝える現象のことですよね？
　赤外線も熱放射だとわかりましたが、
　この他に、一般にもわかりやすい（有名？な）電磁波はありますか？
　紫外線は熱放射ではないのですか？
　また、熱放射を身体に受けると、熱いと感じるのでしょうか？
・電磁波の速度
　公式で求められる、ということまではわかったのですが、
　真空と大気中とでは、どちらの方が速いのでしょうか？
　（感覚的には真空の方が速いのかな、って思います。）
なんか、いっぱいあってすみません。
自分でも「こうかな？」って思う答はあるのですが、
ちゃんと説明できなくて困りました。
私も理科や科学は全然わからないし・・・
どうやって調べていいかもわからないのです。
（本は難しいし、わからない単語だらけで泣きそうです。）
・・・どうか皆様、力をお貸し下さい！
よろしくお願いします！！

回答No.2

oshiete_goo · ベストアンサー

＞この他に、一般にもわかりやすい（有名？な）電磁波はありますか？

太陽の可視光,　電波，紫外線その他（全て電磁波ですね）は『黒体輻射』(最近は一般に輻射でなく『放射』を使わせられるようですが，)と呼ばれる熱輻射(熱放射)により出ます．
http://galaxy.cc.osaka-kyoiku.ac.jp/cd-rom/labo/bb/bb.htm

物を熱して出る，炭火その他の光，熱はそうですね．

一方，熱輻射でない電磁波としては，蛍光灯の光や，発光ダイオード，放射性同位体から出るX線，蛍の光など，熱くないものから出るのは基本的にこちらです．

＞電磁波の速度
＞　真空と大気中とでは、どちらの方が速いのでしょうか？
＞　（感覚的には真空の方が速いのかな、って思います。）

予想通り，真空中が最も速く，c＝299792458m/s　[定義値]で，物質中ではこれより遅くなります．

お礼

早速の回答ありがとうございます！
手元にある資料（電磁放射のスペクトラムという図）では
紫外線は熱放射に含まれていないのです。
それで私も疑問に思ったのですが、
やっぱり紫外線は熱放射に含まれるのですね。
あと、再質問で申し訳ないのですが、「c＝299792458m/s」の「ｃ」とは何ですか？
くだらない質問ですみません！（汗）

回答No.7

oshiete_goo

#6の再補足ですが
＞紫外線に殺菌作用があるというのは相当危険な光(ここでは広い意味の『光』＝電磁波の意味です)だということです.

これは紫外線の作用について, 単に熱的な作用だけという意味ではなく, X線や紫外線を浴びると遺伝子が(直接的あるいは間接的に)傷つけられて, ガンの元になったり正常な細胞分裂が阻害されることは知られていますが, そういう作用の点でも危険という意味です. ただし, 生物に対する影響の詳細は分かりませんので, 必要ならば然るべき専門書等でお調べください.

お礼

ありがとうございます！
そういえば、前に日焼けのことを調べたときに、
紫外線の影響がたくさん書いてあったので、
それも見直してみます。
とても参考になりました。ありがとうございました！

回答No.6

oshiete_goo

少し気になる点があったので補足です.

物理的には紫外線も可視光線も電波も熱放射として出ることはありますが, これは物理的に見て『熱的な』プロセスで放射されるということで, 人間が浴びた時の感じ方とは必ずしも一致しません.

＞また、熱放射を身体に受けると、熱いと感じるのでしょうか？
人間が特に暖かいと感じる波長の光は, 赤外線, 特に遠赤外線と呼ばれる波長域の電磁波です. 勿論,可視光線も当たると暖かいですが.
それが紫外線になると, 暖かいどころでなく, 熱いを通り越してヤケドをするから日焼けになるわけで, 紫外線に殺菌作用があるというのは相当危険な光(ここでは広い意味の『光』＝電磁波の意味です)だということです.
波長によっては, 暖かいなどと言っていられません.

お礼

ありがとうございます！
あれから、紫外線もいろいろ調べてみたのですが、
紫外線を出す物体はけっこうあって、
それによって、熱放射とかそうでない放射とか分かれてくるんですね。
自分でもおもしろくなってきたので、
もうちょっと頑張ってみます！

回答No.5

oshiete_goo

一番普通の書き方は, 指数表示にして
ｃ＝2.99792458×10^8 (m/s)
とするものです. この書き方で覚えて置くとよいでしょう.
大体でよいときは, c≒3.0×10^8 (m/s) など, 必要な桁数だけ使えます.

小数点をずらして数えると,
c＝299792458m/s
でも合ってますよね.

＞でも、「c＝2.99792458m/s」って書いてあったんですよ。（びっくり☆）
この本では, 指数部分の『×10^8』 が抜けたんですね.
それにしても, c≒3m/s とは, 百メートルランナーが10秒で10m/sですから,
中学生よりも遅い光???

お礼

ありがとうございます！
小数点がずれているのかも…って思ってたんですが、
その通りでした。
こんなに遅い光だと、朝は来なそうです。

回答No.4

mmky

「あと、再質問で申し訳ないのですが、「c＝299792458m/s」の「ｃ」とは何ですか？ くだらない質問ですみません！（汗）」
これをoshiete_gooさんに聞くにはちょっとつらいね。
そこで、mmkyさんから
光の速度のことを形式的な記号表現としてCで代表表示しているのです。
光速度はどこでも不変ですからConstant:定数のCをそのまま光速度の表記に
つかっている。と考えてください。
たとえば、
光速度をCとして電子の質量ｍとしたときの電子の静止エネルギーEは
E=ｍC＾2　
といった風につ使います。
参考まで

お礼

回答ありがとうございます！
なるほど、そういうことだったのですね。
時間を「ｔ」で表したりするのと同じことでしょうか。
大変参考になりました！

回答No.3

oshiete_goo

一般的には, 波長の短い方(言い換えれば振動数の大きい方)から挙げると
ガンマ線, X線, 紫外線, 可視光線, 赤外線, 電波 といった順で,
これらは物理的には全て『電磁波』と総称されます. ただし, その性質は波長によりかなり違っていて, 例えば同じ電波なら電波と言っても, かなり幅があり,細かく分けられます.

ところで, これらは波長(振動数)による分類ですので, 紫外線が熱放射かと問われれば,『熱放射で出る紫外線もあるし, そうでない出方をする紫外線もある』というのが正しい答えでしょう. 原子から出る輝線スペクトルや(紫外線)レーザーの中には紫外線の領域のものがあります. 勿論熱くないので熱放射ではない機構で出ます.
太陽から来る(そして大部分はオゾン層で遮られて"いた")紫外線は熱放射によるものです.

＞「c＝299792458m/s」の「ｃ」とは何ですか？
真空中の光速度は自然界での基本定数として重要で, 習慣上, 定数cでよく表します.
ただし, ありふれた文字ですので, 前後関係がないと単にcと書いても通じないことがあります. (円周率πのようには通じない.)

お礼

すごいすごいわかりました！納得です！！
（そして、自分の頭の堅さを反省…）
紫外線の波長領域をもう少し詳しく調べてみます。
あと、「299792458m/s」という数値は、私の資料にも載ってました。
（なんのことだかわからなかったのですが…）
でも、「c＝2.99792458m/s」って書いてあったんですよ。（びっくり☆）
本当にありがとうございました！！

回答No.1

nyannnyannko

Tの４乗は調べて済んだ？

補足

Ｔの４乗ですか？
ステファン・ボルツマンの法則でしょうか？
それであれば（簡単にですが）調べている中でわかりました。