| 現在をうろうろ（178） ちょっと、放射線について（1） 久々で、お勉強を始めてしまいました・・・核物理学や天体物理学ってのは、用語が面倒で・・・きちんと定義を確認しながら読み進まないといけないのでね・・・先日も、天体で起こる不思議な現象を追いかけてしまって・・・知識の不足を思い知ったというわけです。粒子線や電磁波とか・・・結構厄介です。少なくとも、そのあたりを理解していないと話についていけなくなりますから、その部分だけでも復習しておこうというわけです。 放射線・・・この言葉自体も面倒な代物ですね。電磁波や粒子線の総称であるようで、電離放射線に限定して使ったりと・・・厄介ですね。粒子線は質量を持った粒子が飛んでくる奴で、電磁波の一部をその性質や発生メカニズムから電離放射線とか言っていますね。そうなると、まずは、電磁波をきちんと分類しておいた方が分かりやすいという事になりますね。 電磁波は・・・人間の五感でも検知できる光ってのがその代表ですかね・・・電場と磁場が交互に現れて空間を伝わって行くという風な説明がなされますが・・・私には、それは理解の彼方、横波が頭の中でイメージできない・・・基本的な事は理解しがたいので、すぐあきらめてしまいます。とにかく、電磁波は・・・その特徴や発生メカニズムで呼び方が色々ありますね。共通した特徴は真空中では光の速度で伝わるという事です。そして、その波長によって性質が違うので・・・人間様の都合による人為的な分類によって、可視光線とか色々と言われるわけです。 電磁波は、波長の長い方から、電波、赤外線、可視光線、紫外線、X線またはガンマー線・・・とか言うものに分かれています。おなじみの可視光線は人間様の目玉で捉えられる波長の電磁波ですね。おなじみの可視光はその波長で様々な色を呈してくれます。波長の長い方から・・・赤、橙、黄、緑、青、藍、紫・・・と順に波長が短くなって行きます。光の三原色ってのはRGBなんて言われますが、赤・緑・青の配合で一応、人間の目玉が分別するすべての色を示すことができるという事になりますね。この可視光より波長の長い、赤外線があったり、これより波長の短い紫外線があったりします。赤外線は熱線なんって言い方があるように、人間に当たると暖かさを運んで来てくれます。また、紫外線は人間に当たると化学変化を促して日焼けをさせたり、物質を変化させる力が強いので化学線なんって呼ばれる事もあります。この普通に見ている可視光線てのも電磁波なんですね。 この可視光線や赤外線より波長の長いものを電波って言っています。赤外線・可視光線・紫外線などは人間が普通に扱う温度で発生させる事ができるのでね・・・火を焚くと物の温度が高くなって、その温度に相応の波長の光を出します・・・鉄の塊を熱すると最初は赤くなり・・・段々色々な波長の光が増加して、すべての色の光を発するようになるのでやがて白い色になります。さらに温度を高くすると、青っぽくなって紫外線を発するようになりますね。この温度による色の違いで夜空の星座を作っている星の色が決まります。赤い星は表面温度の低い星、青い星は表面温度の高い星・・・という具合にね。 さて、おなじみの電波は・・・電波は見えないし、その効果は・・・器具がないと良くわからないですが・・・一応、波長によって幾つかに分けられていますね。この分類もかなり、人間様の都合によっての人為的な分類であまり合理的とは言えませんが・・・波長の長い方から電波・遠赤外線・赤外線・可視光線・・・という位置付けで、電波の定義は・・・電波法によれば300万ギガヘルツ以下の周波数の電磁波とされています。電波ってのは、科学的な定義ではなく、法によって定められているってことですかね？実用品は法が優先する？ 一応、電波と呼ばれている電磁波はその特徴によって様々な周波数帯に分かれています。とりあえず、発生させやすかった周波数帯ってのがあって、それを基準に様々な波長の電波が開発されていったという経緯があって・・・よく聞くのが中波MFって略号で示されるやつですね、これは300Hzから3000ｋHzってものです。普通にAM放送で使われている帯域です。これより波長が長いものを長波、短いものが短波と呼ばれていました。まあ、最初期の無線の利用は・・・火花を飛ばすと、近くの受信機の端子の間で火花が飛ぶのを眺めるという、他愛のないものでしたが・・・たまには実験してみるかね？ そうね、電磁波の発見ってのをちょっと・・・電磁波の存在は光からの話なんですね。光はエーテルの振動によって伝わると・・・そんな風に考えられていました。光は疎密波で真空の空間を満たしているエーテルの中を伝わる振動だって・・・ところがこの疎密波・・・縦波は偏光とか複屈折とかそういった当たり前に起こる現象を引き起こせないので疑問が出てくるわけです。そこで、当時知られている物の中で宇宙空間を高速で移動する唯一の利用できる物体の地球を使って、エーテルの確認が行われます。見つかったのは、光行差と光の速度ですね・・・空間にひも状のエーテルなんって考えにくいのでね・・・横波の筈は無い・・・でも、観測によれば波動としての性質を持ってるので・・・最終的にエーテルが否定されるのはマイケルソン・モーリーの実験によってですね。このような研究の中で、マクスウェルの方程式から電磁波があるはずという話になり・・・ヘルツは電磁波の送受信の実験を行う事になります。ヘルツの実験は誘導コイルで電気の火花を飛ばして、それを金属線を輪にして、両端を近づけておくと、その金属の線の両端の間に同じような火花が飛ぶことで電磁波の存在を確認します。 こいつを、通信に使おうとしたのがマルコーニですね。とにかく・・・電波も可視光線も同じ電磁波の仲間という事なんです。まあ、光ケーブルの中を伝わる光、そして空間を越えて線なしで伝わる電波というものですね。電気って何？なんって始めると・・・私も困る・・・実は電気が何か知らないから・・・気みたいなものだね・・・そのうち、深入りしましょうね。 さて、電波は波長の長いものから短いものまであって・・・電子レンジで使われている電波は極めて波長が短く・・・赤外線よりは長いが・・・それによって水の分子をゆすぶって発熱させたりとか・・・電気通信以外に色々な使い方ができますね。ちょうど光に色があるように、電波にも周波数帯によって＝波長の長さによって、それぞれに特徴があるというわけです。 次は、可視光線より波長の短い紫外線・・・波長の長い方から近紫外線、紫外線A・紫外線B・紫外線C、遠紫外線、極端紫外線・・・そしてX線へと延びて行きます・・・遠紫外線あたりの波長の電磁波は空気に吸収されてしまうので、空気中ではあまり役に立ちませんね・・・そしてX線・・・波長の長い方から、極端紫外線、超軟X線、軟X線、X線、硬X線と波長が短くなって波の性質が小さくなってまるで粒のような性質を示して行くようになります。X線は、その発生機構の違いから、ガンマー線と呼ばれる事もありますね。 さて、X線とガンマー線は発生機構の違いで名前が違いますが、同じぐらいの波長の電磁波なんで・・・区別は無いのですが、区別があるような・・・厄介な代物です。このX線とガンマー線の発生機構の違いあたりを攻めると、電磁波と粒子線の違いが明確になるのかね・・・あれ、長くなったから、ここらで一旦切りましょう。それでは次回・・・ 2014.06.03 |
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