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電波と電磁波と光の違いをわかりやすく解説!意味や定義をチェック

投稿日:

たろう
『電波』と言えば何を連想しますか?
『電波』と言えばテレビやラジオを連想します。
はなこ
たろう
それでは、『電磁波』と言えば……?
『電磁波』と言えば、電子レンジとかIHクッキングヒーターかな!?
はなこ
たろう
『光』と言えば……?
『光』は『電波』や『電磁波』と何か関係あるんですか?
はなこ

というわけで、今回は、

電波と電磁波と光の違い

をわかりやすく解説し、意味や定義をチェックしていきます。

まずはじめに、大辞林第三版で『電波』と『電磁波』と『光』の意味を調べてみました。

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『電波』と『電磁波』と『光』の意味

『電波』の意味

電磁波のうち、周波数3000ギガヘルツ以下、すなわち波長0.1ミリメートル以上のもの。

『電磁波』の意味

真空または物質中を電磁場の振動が伝播する現象。

1864年マクスウェルが理論的に予言し、1888年ヘルツが実験的に発見した。

波長の長いものから電波・光・ X 線・ γ 線とよばれる。

『光』の意味

 目に明るい感じを起こさせるもの。

物理的には光は電磁波で、普通目に感じる可視光線をさす。

さらにそれに赤外線・紫外線を加えていうこともある。

空間中を直進し、また反射・屈折する。

速さは真空中で一秒間に約30万キロメートル。

上記のことから、

『電波』も『光』も『電磁波』の一種である

ことが分かります。

このことを踏まえて、それぞれの意味や定義について深めていきます。

 

『電波』と『電磁波』と『光』の違い

『電磁波』とは

『電磁波』とは、

『電界』と『磁界』の変化によって形成される波

のことです。

『電磁波』は、空間を光と同じ速さで伝わっていきます。

『電界』とは、

電気のプラス・マイナスが引き合ったり反発したりする力が働いている場所

のことです。

『磁界』とは、

磁石のN極とS極が引き合ったり反発したりする力が働いている場所

のことです。

『電磁波』には水面にできる波のような性質があります。

水面に石を投げ込むと波紋が広がって行くのと同じように『電磁波』も空間を進んでいきます。

『電磁波』は波が連続して発生しています。

連続して発生する波の次の波が来るまでに進む距離を『波長』と言います。

1秒間に波打つ回数を『周波数』と言って、Hz(ヘルツ)という単位で表します。

1秒間に波が10回繰り返されれば10Hzです。

参考

1000Hz(ヘルツ)=1kHz(キロヘルツ)

1000kHz(キロヘルツ)=1MHz(メガヘルツ)

1000MHz(メガヘルツ)=1GHz(ギガヘルツ)

1000GHz(ギガヘルツ)=1THz(テラヘルツ)

この『電磁波』の周波数でそれぞれの性質が変わります。

『赤外線』は、暖かく感じられます。

『可視光線』は、人や動物が認識します。

『紫外線』には、日焼けや殺菌の作用があります。

『X線』は物を透過します。

『電波』とは

『電波』について、

日本では電波法第2条第1号で

『三百万メガヘルツ以下の周波数の電磁波』

と定義しています。

また、国際電気通信連合条約附属書では、

『電波とは、人工的導体のない空間を伝搬する当面3000ギガヘルツより低い周波数の電磁波をいう』

と定義しています。

電波も周波数によって性質が変わります。

電波は、ラジオ・テレビ・通信・気象レーダー・医療・ETC・カーナビ・電子レンジなど、多様な分野で広く応用されています。

電波は音のように空気などの媒体がなくても伝わります。

その速度は、光と同じ1秒間に約30万kmです。

通り道に障害物があっても、通り抜けたり、反射したり、回り込んだりします。

電波の通りにくいものとして、金属、コンクリート、水が挙げられます。

電波は、周波数が低いほど、障害物が多い所でも届きやすい性質をもっています。

『光』とは

『光』は、

電磁波の一種で、人間の目に明るい感じを起こさせるもの

です。

狭い意味では、電磁波のうち波長が380 - 760 nm(ナノメートル)の可視光線のことをいいます。

広い意味では、電磁波の物理的エネルギーとしての紫外線、可視光線、赤外線も『光』という概念に入ります。

一般的には目に感じる可視光線のことをさします。

補足

1ナノメートル = 10億分の1メートル

『電磁波』の分類

以下の表に、波長の大きさによる『電磁波』の分類をまとめてあります。

波長 名称 用途
10~1km 長波(LF) 船舶、航空機無線
1km~100m 中波(MF) AMラジオ放送
100~10m 短波(HF) 無線
10~1m 超短波 (VHF) テレビ放送、FMラジオ放送
1m~10cm 極超短波(UHF) 携帯電話、電子レンジ
10~1cm センチ波(SHF) 衛星放送
1cm~1mm ミリ波(EHF) 衛星通信
1~0.1mm サブミリ波 電波望遠鏡
400~0.7×10-6m 赤外線 赤外線通信、こたつ
7.8~3.8×10-7m 可視光線 人間の目に感じる光
3.8~2.0×10-7m 紫外線 日焼け、殺菌
10-7m~10-11m X線 レントゲン
10-9m~10-12m γ(ガンマ)線 放射線の一種

※長波からサブミリ波までを『電波』といいます。

『電磁波』は、私たちの暮らしの多くの場面で使われていることが分かります。

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まとめ

今回は、『電波』と『電磁波』と『光』の違いをわかりやすく解説してきました。

最後に、ポイントをまとめると、

『電波』も『光』も『電磁波』の一種です。

『電磁波』とは、『電界』と『磁界』の変化によって形成される波のことです。

『電波』とは、周波数3000ギガヘルツ以下の周波数の電磁波です。

ラジオ、テレビ、通信、電子レンジなどさまざまな分野で広く用いられています。

『光』は、一般的には目に感じる『可視光線』のことをさします。

人間の目に明るい感じを起こさせるものです。

電波や光などの電磁波は、私たちが生きていく上で、なくてはならないものです。

今後も、それぞれの電磁波の性質の違いや特徴を理解して、生活や仕事に役立てていきましょう。

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