電磁波を送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波などがあります。あなたの目は、特定の周波数の電磁波を検出する受信アンテナです。「あなたはそれぞれの波に色(赤、緑、青)を見ています。赤と青は、あなたの目が検出できる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。この速度は約 6億7100 万キロメートル毎時 (10 億キロメートル毎時) です。この速度は光速と呼ばれます。この速度は音波の速度の約 100 万倍です。光速は「C」の式で表されます。時間の長さはメートル、秒、キログラムで測定します。将来覚えておくべき方程式です。
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)から広がる電場のことです。電場の中を伝わる際には、必ず磁場が発生します。これら二つの場が合わさって電磁波を形成します。
宇宙では、これらの波はあらゆる形状をとることができます。しかし、最も重要な形状は正弦波です。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、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する。
波は周期的です。波は「T」字型で1秒ごとに繰り返されます。波の繰り返し後のメートル数を空間関数としてプロットすると、次のようになります。
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年周期は時間の関数として、毎秒200ヘルツまたは200Hzと表記されます)。数学的には、以下の式で表されます。
人が歩く速さは、歩幅(波長)と歩数(周波数)の積によって決まります。波の伝播速度も同様です。波の振動速度(「F」)に、波が周期ごとに取る歩幅()を掛けると、波の速度がわかります。次の式を覚えておきましょう。
要約すると、周波数とは波が振動する速さを表す尺度です。すべての電磁波は同じ速度で伝わります。したがって、ある電磁波が別の電磁波よりも速く振動する場合、その速い波は波長が短くなります。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

