電磁スペクトルのソースを表示

{{物理学}}
[[File:EM Spectrum Properties edit ja.svg|thumb|330px|電磁波の波長、周波数とそのおおよその大きさ、特定波長領域の呼び名などを示した模式図。]]
{{要出典範囲|'''電磁スペクトル'''（でんじすぺくとる、{{Lang-en|'''Electromagnetic spectrum'''}}）とは、存在し得る、すべての電磁波の[[周波数]]（または[[波長]]）帯域のことである|date=2019年12月|}}。

電磁スペクトルの周波数は、[[超低周波]]（長波長側）から[[ガンマ線]]（短波長側）にわたって広がっており、その規模は数千 km の長さから[[原子]]の幅をも下回る長さまで無限にわたっている。

[[波長]] &lambda;における電磁波エネルギーは[[周波数]] &nu;における[[光子]]のエネルギーと関連している。故に、電磁スペクトルはこれらの等価な3種類の値によって表現される。これら3つの値は[[真空]]中において以下のような関係にある。

:<math>\lambda = \frac{c}{\nu}  \,\!</math>

:<math>E=h\nu \,\!</math>

ここで
* ''c''は真空中の[[光速]]であり 299,792,458m/sである<math>(c \approx 3 \cdot 10^8 \ \mbox{ m}/\mbox{s} = 300,000 \ \mbox{km}/\mbox{s})</math>。
* ''h''は[[プランク定数]]である<math>(h \approx 6.626069 \cdot 10^{-34} \ \mbox{J} \cdot \mbox{s} \approx 4.13567 \ \mathrm{\mu} \mbox{eV}/\mbox{GHz})</math>。

== 物体のスペクトル特性 ==
この世界にあるすべて物体は[[光]]を[[放射]]、[[反射]]、[[伝播]]している。この光の電磁スペクトル分布（物体のスペクトル特性と呼ばれる）は物体の組成によって決まる。スペクトルの型は物体からの放射の性質によって区別することができる。

* もし、スペクトルが主として物体の[[熱放射]]（熱輻射）によるものであれば、[[放射スペクトル]]（または[[輝線スペクトル]]）が発生する。
** 黒体スペクトルより多い光の放射であることもあれば少ない光の放射であることもある。
* スペクトルが背景から構成されたものであれば、光が伝播する物体によって電磁波が吸収され[[吸収スペクトル]]ができる。

[[分光学]]は物理学の一分野で物質のスペクトル特性を扱う分野である。

== 分類 ==
電磁スペクトルの分類の体系は正確であるが、電磁エネルギーの近隣との分類が重複していることがよくある。例えば、60Hzの低周波電波（SLF）は天文学者によって研究されているが、これは[[電力]]供給の周波数（注：日本では西日本）にもなる。また、低エネルギーガンマ線は高エネルギー X線を含んでいる。これは、ガンマ線が原子核の崩壊などの核反応によってできるものを指すのに対し、X線が高エネルギー内部電子に伴って遷移する電子によってできたものを指すからである。それ故、ガンマ線とX線は波長ではなく放射源によって分類される。一般的に、核遷移は電子遷移よりも高エネルギーであり、通常ガンマ線はX線よりも高エネルギーである。しかしながら、ガンマ線を出す低エネルギー核遷移（例えばFe57の核遷移は14.4keV）は高エネルギーX線よりも弱いことがある。

また、電波の分類は国や学会などによりさまざまな分類が存在する。
=== 電気エネルギー ===
電気エネルギーは電磁スペクトルの低周波、長波長の終端に相当する。放射は2線式、もしくは3線式の伝送線にそって伝送され、[[アンテナ]]などのさまざまな装置によって送信される。周波数 0のエネルギーは直流電源によって放出される。50Hzや 60Hzにおいては一般的な発電所の交流発電機で生成される。20Hzから 30kHzまでの電磁エネルギーは電話や拡声器、音響機器などから放出される。これらの周波数において[[テレビ]]の[[同軸ケーブル]]を通る [[超短波]]（VHF）と電球に送られる 60Hzの電気との間には機能上の差異はまったく無い。どちらもアンテナにつなげれば、空間に放出される。

=== その他の電磁スペクトル ===
* ''[[電波]]、[[電波の周波数による分類]]参照''
* ''[[赤外線]]参照''
* ''[[可視光線]]参照''
* ''[[紫外線]]参照''
* ''[[X線]]参照''
* ''[[ガンマ線]]参照''

== 関連項目 ==
{{Commonscat|Electromagnetic spectrum}}
* [[電磁波]]
* [[放射エネルギー]]
* [[分光法]]

== 外部リンク ==
* [http://www.nies.go.jp/escience/denjiha/ 環境科学概説【電磁波の人体への影響】（国立環境研究所）]

{{電磁波}}
{{色彩}}
{{Sci-stub}}

{| cellspacing="2" cellpadding="3" style="width:80%; border:solid #999 1px; background:#F8F8F8; margin:0.5em auto; clear:both"
|style="color:black"|この電磁スペクトルは、英語版ウィキペディアの [[:en:Electromagnetic spectrum|Electromagnetic spectrum]] （13:51, 30 November 2005 版；著者：[[:en:User:Wayne Hardman|User:Wayne Hardman]] [[:en:User:Rjstott|User:Rjstott]] [[:en:User:The Anome|User:The Anome]] [[:en:User:Andre Engels|User:Andre Engels]] [[:en:User:AxelBoldt|User:AxelBoldt]] ほか）を基に訳出したものを、更に新たな文献を参考に記述しようとするものである。
|}

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[[Category:物理量]]
[[Category:電磁波]]
[[Category:光学]]