電磁波の意味や用語を解説

空間の電場と磁場の変化によって形成された波【波動】の事である。電界と磁界が、お互いの電磁誘導によって交互に相手を発生させ合うことで、空間そのものが振動する状態が生まれる。この電磁場の周期的な変動が周囲の空間に横波となって伝播していくエネルギーの放射現象の一種である。その為、【電磁放射】とも呼ばれている。
空間そのものがエネルギーを持って振動する現象である為、波を伝える媒体となる物質（媒質）が何も存在しない【真空中】でも伝わっていくと考えられている。
電磁波の電界と磁界が発生する振動方向はお互いに直角であり、また電磁波の進行方向もこれと直角である。基本的には空間中を直進するが、物質が存在する空間では、吸収・屈折・散乱・回折・干渉・反射等の現象が起こる。また重力場等の空間の歪みによって進行方向が曲がる事が明らかにされている。
真空中を伝播する電磁波の速度は、一定の値 299,792,458 m/s（約30万キロメートル毎秒）になる事が、様々な実験により確かめられている。このため真空中の光速度と呼ばれ、最も重要な物理定数のひとつになっている。この光速度不変の原理を基にして、アインシュタインが特殊相対性理論を構築した。
一方、物質（媒質）中を伝播する電磁波の速度は、真空中の光速度を物質の屈折率で割った速度になり、例えば、屈折率が 2.417 のダイヤモンドの中を伝播する光の速度は、真空中の光速度の約41%に低下する。電磁波が、異なる屈折率の物質が接している境界を伝播するとき、その伝播速度が変化することから、【ホイヘンスの原理】により屈折が起こる。これを利用したものに【レンズ】があり、メガネやカメラ等に大量に使われている。なお、屈折する角度は、電磁波の波長によって変化し、これを【分散】と呼ぶ。虹が7色に見えるのは、太陽光が霧等の微小な水滴を通るとき、波長が長い赤色光よりも、波長の短い紫色光の方が、分散によってより大きく屈折する為である。
電磁波の性質は、波長・振幅（電磁場の強さは振幅の二乗）・伝播方向・偏波面（偏光）と位相で決められる。電磁波を波長変化として考慮したものを【スペクトル】と言う。
波長によって物体に及ぼす作用が少しずつ異なってくる点に着目して、違った呼び方をされる事がある。例えば、波長の長い方から【電波】・【赤外線】・【可視光線】・【紫外線】・【X線】・【ガンマ線】等と呼び分けられている。我々の目で見えるのは可視光線のみだが、その範囲 (0.4 μm - 0.7 μm) は電磁波の中でも極めて狭い。

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