電磁波(EM)を送信または受信できるアンテナ。これらの電磁波の例としては、太陽からの光や携帯電話が受信する電磁波などがあります。私たちの目は、特定の周波数の電磁波を検出するアンテナを受信しています。「私たちはそれぞれの電磁波に色(赤、緑、青)を見ています。赤と青は、私たちの目が検出できる電磁波の周波数が異なるだけです。」

すべての電磁波は空気中または宇宙空間を同じ速度で伝播します。この速度は時速約6億7100万ドル(時速10億キロメートル)です。この速度は光速と呼ばれます。これは音波の速度の約100万倍の速さです。光速は「C」の式で表されます。時間の長さはメートル、秒、キログラムで測ります。将来のために覚えておくべき式です。

周波数を定義する前に、電磁波とは何かを定義する必要があります。電磁波とは、何らかの発生源(アンテナ、太陽、電波塔など)から広がる電界です。電界中を伝わる波には、それに伴う磁界も存在します。この2つの磁界が電磁波を形成します。
宇宙はこれらの波をあらゆる形にすることを許しています。しかし、最も重要な形は正弦波です。これは図1に示されています。電磁波は場所と時間によって変化します。空間的な変化は図1に示されています。時間的な変化は図2に示されています。

図 1. 位置の関数としてプロットされた正弦波。

図 2. 正弦波を時間の関数としてプロットします。
波は周期的です。波は1秒ごとに「T」字型に繰り返されます。空間関数としてプロットすると、波の繰り返し後のメートル数は以下のように表されます。

これは波長と呼ばれます。周波数(「F」と表記)は、波が1秒間に完了する完全なサイクルの数です(200年周期は、200Hz、つまり1秒あたり200ヘルツと表記される時間の関数として表されます)。数学的には、以下の式で表されます。

歩く速さは、歩幅(波長)と歩数(周波数)の積で決まります。波の伝わる速さも同様です。波の振動速度(F)と、波が周期ごとに歩く歩幅()を掛け合わせると、速さが求められます。次の式を覚えておきましょう。


要約すると、周波数とは波の振動速度の尺度です。すべての電磁波は同じ速度で伝わります。したがって、電磁波が波よりも速く振動する場合、速い波の波長は短くなります。波長が長いほど、周波数は低くなります。

投稿日時: 2023年12月1日