電磁波

スマホで通話したり、テレビを見たり、Wi-Fiでネットにつないだり…。私たちの暮らしには「目に見えないけれど、確かにそこにある力」が欠かせません。その正体のひとつが、電磁波（＝電気と磁気が一緒に伝わるエネルギーの波）なんです。このページでは、「電磁波ってなに？」「どんな種類があるの？」「どうやって使われてるの？」という疑問に、わかりやすくお答えしていきますね。

 

 

電磁波は「電気と磁気のセットで進む波」

ジェームズ・クラーク・マクスウェル
電磁波理論の基礎を築いたスコットランドの物理学者。彼の理論は、電気と磁気の統一的な理解をもたらし、現代物理学の発展に大きく貢献した。

出典： Photo by Unknown author / Public domainより

 

まず知っておきたいのが、電磁波は電気の力と磁気の力がセットになって、空間を伝わっていく波だってことです。

 

たとえば、スマホで誰かと話すとき、音声データは電波（＝電磁波の一種）になって空気中を飛んでいきます。このとき、電気の変化が磁場を生み、その磁場がまた電場を生んで…って感じで、交互に発生しながら波のように進んでいくんです。

 

ちなみに光もX線も、赤外線や紫外線も、全部この「電磁波ファミリー」。それぞれ波の長さやエネルギーの強さが違うだけなんですね。

 

電磁波にはいろんな種類がある

実は電磁波ってひとくちに言っても、めちゃくちゃ幅広い種類があるんです。波の長さ（＝波長）によって分類されていて、それぞれ用途もバラバラなんですよ。

 

 

こうして見ると、「電磁波って光とか電波とか、身近なものの正体だったんだ！」って感じがしてきますよね。

 

電磁波の種類を示すスペクトル図

出典： Photo by Tatoute and Phrood~commonswiki / CC BY-SA 3.0より

 

これはガンマ線からラジオ波まで、波長の短い順に並んだ電磁波の種類を視覚的に示す図です。可視光の範囲も強調されていて、電磁波の全体像を理解するのに役立ちますよ。

 

電磁波は身の回りで大活躍中

今や電磁波がないと生活できない！ってくらい、あちこちで活躍してます。

 

たとえば、スマホの通信やテレビの放送は電波のおかげだし、オーブントースターや赤外線ヒーターは赤外線を使ってます。さらに、街灯やLED照明の可視光線、空港の手荷物検査に使うX線まで、ぜんぶ電磁波なんですよ。

 

でも、強すぎる電磁波は体に悪影響を与えることもあるから、医療用や工業用ではしっかり管理されてるんです。

 

電磁波スペクトルと日常的な利用例の図

出典： Photo by Inductiveload, NASA / CC BY-SA 3.0より

 

これは上記の図のさらに詳細版。電磁波の種類と波長、周波数、黒体放射温度に加え、ラジオ波からガンマ線までの各領域に対応する日常的な利用例を示した図です。可視光、マイクロ波、赤外線など、私たちの生活に密接に関わる電磁波の種類がわかります。