クイズ問題: 英語では「infrared」という、ハーシェルによって発見された電磁波の一種は何でしょう?
答え: 赤外線

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 電波
text: 1864年にジェームズ・クラーク・マクスウェルは「光は波の姿をした電磁散乱である」と予測した。それから13年後の1887年にハインリッヒ・ヘルツがマクスウェルの方程式から光よりも周波数の低い電磁波(電波)の姿を推測し、電磁波の発生と検出を可能とする実験機器を考案制作してその存在を実証した。
title: グリエルモ・マルコーニ
text: 若いころからマルコーニは科学、特に電気に興味を持っていた。1888年、ハインリヒ・ヘルツが電磁波を発しかつ検出できることを示し、そこからこの時代の科学技術の発展が始まった。今では一般に「電波」と呼ぶが、当時は「ヘルツ波」や「エーテル波」という呼称が一般的だった。ヘルツが1894年に亡くなると、彼のそれまでの発見を再検討する書籍等が出版され、マルコーニの興味をかきたてた。ボローニャ大学の物理学者でマルコーニ家の隣人でもあったアウグスト・リーギはヘルツの成果に基づいた研究をしており、マルコーニは彼の下で学ぶことを許された。リーギは The Electrician 誌を購読しており、1894年の同誌にオリバー・ロッジが無線電信の公開実験に使った装置の詳細が掲載された。
title: FHM
text: スカラー電磁波(スカラーでんじは)は、ニコラ・テスラが発見したというテスラ波をもとにトーマス・ベアデン(1930年 -、サイコトロニクス協会、ニコラ・テスラ協会に所属)が「Gravitobiology: A New Biophysics(1991年)」で提唱した(仮説的な)電磁波の一種。その名の通り方向の概念を持たない。ただし具体的な実証はなく、もっぱら疑似科学において使用されている用語。現在科学で裏付けられている電磁波はスカラー波ではなくベクトル波である。
title: ハインリヒ・ヘルツ
text: ヘルツは数カ月間実験を繰り返し、その結果をまとめた。この実験を通して、マクスウェルとファラデーが予言した通り、電磁波が空間を伝播することが証明され、無線の発明の基礎となった。ただし彼はそれ以上この現象を研究することはなく、観察された現象についていかなる解釈も提示していない。
title: アルファ波
text: アルファ波(アルファは、α波)はヒト・動物の脳が発生する電気的信号(脳波)のうち、8~13Hz成分のことをさす。アルファ波という名称は、ヒトの脳波を初めて記録したハンス・ベルガーが命名し、彼にちなんでベルガー波、ベルガーリズムとも呼ばれる。
title: Ping
text: pingは、1983年12月に、当時アメリカ陸軍弾道研究所(現 アメリカ陸軍研究所(英語版))に勤務していたマイク・ムースが、自身の管理するIPネットワークでのトラブルシュート用に作成した。これは、後にNTPを開発したデイヴィッド・L・ミルズの、IPネットワークの診断と測定にICMPエコーパケットを使用することについての発言に触発されたものである。ムースは、その挙動が潜水艦などで使われるアクティブソナーの発する音波(=ping)の挙動と似ていることから、このプログラムをpingと名づけた。この事からpingを実行する事を「pingを打つ」と呼ぶ場合が多い。ムースはpingが何かの略語であることを否定しているが、ミルズにより\"packet internet groper\"、別の人より\"packet internet gopher\"というバクロニムを授かっている。
title: 電磁パルス
text: 電磁パルス(でんじパルス、英: electromagnetic pulse)は、パルス状の電磁波であり、EMPと略されることがある。
title: メーザー
text: メーザー(英語: maser)とは、誘導放出によってマイクロ波を増幅したりコヒーレントなマイクロ波を発生させたりできる装置のこと。Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation(誘導放出によるマイクロ波増幅)の略称である。
title: レーダーの歴史
text: 1887年、ドイツの物理学者であるハインリヒ・ヘルツが電磁波の人工的な発生と検出に関する実験を行った。電磁波の存在はイギリスの物理学者であるジェームズ・クラーク・マクスウェルによって理論的に予言されていたが、ヘルツの実験によってはじめて立証された。
title: 電子
text: 反粒子に陽電子 (Positron) がある。陽電子はプラスの、電子と等しい電荷をもつ。1928年、ポール・ディラックが存在の仮説を立て、1932年にカール・デイヴィッド・アンダーソンが、霧箱を用いて観測、命名した。アンダーソンは、ポジトロンと対にするため、電子の正式な名称をエレクトロンからネガトロン (Negatron) に変更する運動を起こしたが、失敗に終わっている。
title: 光ファイバー
text: 1880年、音声を可視光線の信号に乗せ通信を行うPhoto-Phone実験が、アレクサンダー・グラハム・ベルによって行われた。
title: 巨泉の使えない英語
text: ベータ波という名称は、ヒトの脳波を初めて記録したハンス・ベルガーが命名した。
title: 町
text: コンプトン波長は、元々は1922年にコンプトンが発見したコンプトン効果に登場する量である。X線を物質に照射したとき、散乱X線の波長が入射X線より長くなる。この波長の変化が元の波長や物質の種類には依存せず、散乱角にのみ依存する。散乱角が90度の時の波長の変化が元々のコンプトン波長である。波長の変化が最大となるのは散乱角が180度のときである。このコンプトン波長は電子と光子の非弾性散乱として解釈され、電子の質量を長さとして表したものである。このような歴史的経緯から単にコンプトン波長と言ったときは通常は電子のコンプトン波長を指すが、その他の粒子についても考えることができる。
title: ハインリヒ・ヘルツ
text: また同じ1887年、ヘルツは紫外線の照射により帯電した物体は電荷を容易に失うという光電効果(後にアインシュタインによって説明された)を発見した。これは、電磁波をより強く発信する方法を探していて、紫外線を発信装置に当てると電磁波が強くなることを見出したのが発端である。
title: 通信技術の歴史
text: 1886年から1888年の間に発表されたハインリヒ・ルドルフ・ヘルツの実験は、マクスウェル理論の予言する電磁波の存在を実験的に確認し、空気を伝送媒体とする電磁波の応用への道を開いた。1890年から1892年にかけて、ジョン・ペリーやフレデリック・トマス・トルートン(英語版)、ウィリアム・クルックスといった物理学者が、電磁波を応用した船舶航行補助や遠隔通信手段を相次いで提案し、クルックスは1892年にヘルツが明らかにした電磁波の性質を使って無線通信を実現する可能性について本に著した。
title: 通信技術の歴史
text: 1880年にベルは、共同発明者のチャールズ・サムナー・テインターとともに、フォトフォンと呼ばれる装置から照射されるモジュール化された光線群により音声通話を無線で伝える、世界ではじめての無線電話技術を開発した。しかし、同時期に登場した電波による無線通信が、すぐにフォトフォンの最大到達距離を超えるようになり、フォトフォンの原理は、何十年もの間実用化されることはなかったが、その後、軍事利用と光通信への応用がなされた。
title: レーザー
text: 1957年、ベル研究所に勤めていたチャールズ・タウンズとアーサー・ショーローは、赤外線レーザーを真剣に研究し始めた。研究が進むと彼らは赤外線をやめ、可視光線に集中するようになった。当初この概念は「光学メーザー」と呼ばれていた。
title: ベル研究所
text: 1931年、カール・ジャンスキーはベル研究所で長距離通信時における定常雑音を調査し、ノイズの原因となる電波が銀河系の中心から出ていることを突き止めた。これは電波望遠鏡に通じる発見で、のちに電波天文学の始まりとなったが、通信に関する問題ではないのであまり集中して行うことはなかった。1933年、ステレオ音声信号をフィラデルフィアからワシントンD.C.に生中継した。1937年、ホーマー・ダッドリー(英語版)が世界初の電子音声合成器ヴォーダー(英語版)を発明し、デモンストレーションを行った。ベル研究所の研究員クリントン・デイヴィソンは、ジョージ・パジェット・トムソンと共に電子回折現象を発見し、ノーベル物理学賞を受賞した。これは、後のソリッドステート電子工学の基盤となった発見である。
title: 光子
text: 1926年、もともと光の粒子は運動量を持つということを主張していたギルバート・ルイスは、ギリシア語で「光」を意味するφῶςを由来にこの光の粒子をphoton(フォトン、光子)と名付けた。翌1927年10月には、コンプトンの提案で開催された第5回ソルベー会議では主題が\"Electrons et photons (電子と光子)\"と、早速 \"photon\" の用語が取り入れられることとなった。同年1927年にはアーサー・コンプトンがコンプトン効果の研究でノーベル物理学賞を受賞すると、多くの科学者が光の量子化の正当性を受け入れ、光量子を表すルイスのphotonという用語を受け入れた。
title: フォトフォン
text: ベルは、ヨーロッパに新婚旅行に行った際に、1878年4月25日に『ネイチャー』誌に掲載されたロバート・サビーンの論文で、「セレンに光を当てると抵抗値が変化する」という新発見の特性を知ったものとみられる。サビーンは、電池に接続されたセレンに光を当て、その効果を電流計で確認するという実験を行っていた。ベルは、電流計の代わりに電話の受話器を接続すれば、電流の変化を音として聞くことができると考えたのである。
title: 陽電子
text: 1932年にカール・デイヴィッド・アンダーソンが、鉛板を入れた霧箱を用いてそのような性質を持つ粒子の観測に成功し、プラスの電荷を持っていることから「陽電子」(positron) と命名した。アンダーソンは、ポジトロンと対にするため、電子の正式な名称をエレクトロンからネガトロン (negatron) に変更する運動を起こしたが、失敗に終わっている。
title: パラダイム
text: 11世紀に光学教程を書いたアラビアの科学者イブン・アル・ハイサム(アルハゼン)は、光線は光の粒子からなるとした。1630年、ルネ・デカルトは光の波動説を支持し、普及させた。アイザック・ニュートンは、1670年代の初めから30年もこの問題を考え始め、粒子説の主唱者となった。おなじころ、ロバート・フック、クリスティアーン・ホイヘンス、オーギュスタン・ジャン・フレネルは、光の回折を波動説で説明した。この論争は、1803年、トマス・ヤングが二重スリットにより光の干渉を発見して、粒子説に打撃を与えた。粒子説に対する最後の一撃は、ジェームズ・クラーク・マクスウェルによる電磁波方程式の発見だった。
title: オーロラ
text: 19世紀末になると、X線の発見やその研究、またジョゼフ・ジョン・トムソンによる電子の発見に象徴される、真空管を用いた実験が盛んになっていった。トムソンは自著の中で放電管の光とオーロラの光は同一であろうと述べている。ノルウェーの物理学者、クリスチャン・ビルケランドは1896年の時点で、太陽から高速で飛んでくる電子が地球の大気に突入して光ったものがオーロラではないかと考えた。そして数多くの遠征や小さな地球を模した磁石(テレラ)による実験(後述)、地磁気擾乱の解析などを経て、1913年に研究結果を1冊の本にまとめた。この本の中で彼は既に、オーロラに沿って流れる大電流について述べている。
title: GZK限界
text: GZK限界(ジーズィーケーげんかい:英語: Greisen-Zatsepin-Kuzmin limit、略称GZK limit)またはGZKカットオフ(ジーズィーケーカットオフ:GZK cutoff)とは4×10eV以上の高エネルギー宇宙線は宇宙背景放射のマイクロ波(光子)との相互作用によりエネルギーを失うため地球には届かないという予想である。1966年に米国の Greisen、ソビエト連邦の Zatsepin と Kuzmin が提唱した。提唱者の名前の頭文字が呼称の由来である。
title: ソリトン
text: この2条件より、この孤立波は粒子性(粒子としての性質)を持つ。この呼び名の由来は、1965年米国の N. Zabusky と M. Kruskal が、KdV方程式 の数値解析から、上の2条件を満たす孤立波を発見し、粒子性をあらわす接尾語-onを使ってそれをソリトンと名付けたことによる。因みに、本来は solitary wave(-on) からソリトロン(英: solitron)と名付けるはずだったが、既に商標(会社名)として使われていたのでソリトンと名付けた。
title: 電気工学
text: ラジオの開発においては、多数の科学者や発明家が無線技術や電子工学に貢献している。1881年、ハインリヒ・ヘルツは電磁波の発生と検出を行う電気装置を製作して極超短波の実験を行った。1895年、ニコラ・テスラはニューヨーク市内の自身の実験室から発信した電波をウェストポイントで受信する実験に成功した(距離は80.4km)。1897年、フェルディナント・ブラウンはオシロスコープの一部としてブラウン管を発明し、これが後のテレビを生むことになる。ジョン・フレミングは1904年、最初の真空管(二極管)を発明した。2年後、ロベルト・フォン・リーベン(英語版)とリー・ド・フォレストがそれぞれ独自に増幅効果のある三極管を発明した。
title: アレクサンダー・グラハム・ベル
text: ベルは助手のチャールズ・サムナー・テインターと共同でフォトフォンと名付けた無線電話を発明した。これは、光のビームを使って音や声を伝送するものである。
title: 電波
text: なお電磁波の存在を初めて実証したハインリヒ・ヘルツは著書『Electric Waves』(1893年)の中で、電磁波を「Electromagnetics wave in air(空中の電磁波)」と「The propagation of electric Waves by means of wire(線上の電磁波)」に区別しており、電波に関する国際機関ITU-Rにおけるradio waveの定義も
title: レイリー散乱
text: レイリー散乱(レイリーさんらん、英: Rayleigh scattering)とは、光の波長よりも小さいサイズの粒子による光の散乱である。透明な液体や固体中でも起きるが、典型的な現象は気体中の散乱であり、日中の空が青く見えるのは、レイリー散乱の周波数特性によるものである。レイリー散乱という名は、この現象の説明を試みたレイリー卿にちなんで名付けられた。
title: ジョン・バートランド・ジョンソン
text: ジョン・バートランド・ジョンソン(バート・ジョンソン、英語: John Bertrand \"Bert\" Johnson、スウェーデン語: Johan Erik Bertrand Johansson、1887年10月2日 – 1970年11月27日)は、スウェーデン出身のアメリカ人物理学者で電気技術者。ジョンソンは電線を伝わる情報に干渉する雑音の根源について、詳細な説明をした最初の人物である。ジョンソンの研究した雑音は今日、その理論的な説明を与えたハリー・ナイキストの名を冠してジョンソン-ナイキスト雑音と呼ばれる。
title: 陰極線
text: 電子が初めて発見されたのは、陰極線を構成する粒子としてであった。1897年、英国の物理学者J・J・トムソンは、陰極線の正体が負電荷を持つ未知の粒子であることを示し、この粒子が後に「電子」と呼ばれるようになった。初期のテレビに用いられていたブラウン管(CRT、cathode ray tubeすなわち「陰極線管」)は、収束させた陰極線を電場や磁場で偏向させることによって像を作っている。
title: トムソン散乱
text: トムソン散乱(トムソンさんらん、英: Thomson scattering)とは、ニュートン力学的に考察する事の出来る束縛を受けていない自由な荷電粒子による、古典的な電磁波の散乱で、弾性散乱の一種である。イギリスの物理学者であるJ. J. トムソンが、1個の電子に対して一定の方向から光が当たる時、どの方向にどれだけ光が散乱されるかを算定した事に因んで名付けられた。
title: アーサー・コンプトン
text: アーサー・コンプトン(Arthur Holly Compton, 1892年9月10日 - 1962年3月15日)は、アメリカの物理学者。1923年に電磁放射線の粒子性を実証するコンプトン効果を発見し、これにより1927年にノーベル物理学賞を受賞した。これは当時としてはセンセーショナルな発見であった。光の波動性は十分実証されていたが、光に波動と粒子の両方の性質があるという考えは簡単には受け入れられなかった。シカゴ大学にあったマンハッタン計画の冶金研究所の指導者でも知られ、1945年から1953年までセントルイス・ワシントン大学の学長を務めた。
title: 光子
text: ニュートン力学を完成させたアイザック・ニュートンなどは粒子説に基づくモデルを提案していたことから、18世紀までは光の粒子説が優勢に立っていた。ところが、19世紀初頭、トーマス・ヤングとオーギュスタン・ジャン・フレネルが光の干渉と回折を明確に示したことから、19世紀中頃には光の波動説が優勢に立つこととなった。さらに、1865年には、ジェームズ・クラーク・マクスウェルは光は電磁波の一種であると予測し、それを1888年にハインリヒ・ヘルツが実験的に確かめたことから、光の本性としての光の波動説は確定されたかのようにみなされた。
title: マグネトロン
text: マグネトロン(英: magnetron)とは、発振用真空管の一種で、磁電管とも呼ばれる。電波の一種である強力なマイクロ波を発生する。レーダーや電子レンジに使われている。
title: 量子力学
text: マイケル・ファラデーやカール・フリードリヒ・ガウスが幾何学的考察から見出した電磁力に関する法則をジェームズ・クラーク・マクスウェルが1864年にマクスウェルの方程式としてまとめ、電磁波の存在を予想した。この予想に基づいて1887年にハインリヒ・ヘルツが電磁波の実証実験に成功し、無線の発明の基礎を与えた。さらに、この実験の中で後の量子力学の端緒のひとつとなった光電効果を発見した。光電効果はその後フィリップ・レーナルトらによって実験的研究が進められた。
title: パルサー
text: パルサー(pulsar)は、パルス状の可視光線、電波、X線を発生する天体の総称。
title: アーサー・コンプトン
text: 1923年、Physical Reviewで粒子のような運動量を光子に帰すことによりX線シフトを説明する論文を発表した。これはアインシュタインが1905年のノーベル賞を受賞した際に光電効果を説明するために呼び起こしたものである。これらは1900年にマックス・プランクにより最初に仮定され、光の周波数のみに依存する特定の量のエネルギーを含むことにより「量子化」された光の要素を概念化した。この論文において、それぞれの散乱されたX線光子が1つの電子のみと相互作用すると仮定して、波長のシフトとX線の散乱角の数学的な関係を導出した。この論文は導出した関係を検証する実験について報告することで締めくくっている
title: フォトフォン
text: フランスの科学者エルネスト・メルカディエ(フランス語版)は、この装置の鏡が太陽の放射エネルギーを、可視光だけでなく赤外線帯域を含む複数の帯域で反射することから、この装置は「フォトフォン」(photophone: 光・音)ではなく「ラジオフォン」(radiophone: 放射・音)と名付けるべきだと提案した。ベルはしばらくこの名称を使っていたが、後に発明された電波を利用する電話である「ラジオフォン」とは別のものである。
title: レーザー
text: 1959年の学会で、ゴードン・グールドは論文 The LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation の中で初めて \"LASER\" という言葉を公けにした。グールドは、マイクロ波が \"maser\" なら、同様の概念には全て \"-aser\" を後ろにつけ、光 (light) なら \"laser\"、X線なら \"xaser\"(ゼーザー)、紫外線なら \"uvaser\" (ユヴェーザー)と呼ぶことを想定していた。しかし、レーザー (laser) 以外の用語は定着しなかった。
title: 霧箱
text: 1932年、カール・デイヴィッド・アンダーソンは、磁場中で霧箱の観測をしていると、電子と同じ質量で反対の向きに曲がる飛跡を発見した。これはポール・ディラックが予言していた陽電子を立証するものであった。この発見がきっかけでディラックは翌1933年にノーベル賞を受賞し、アンダーソンも1936年にノーベル賞を受賞した。
title: 電子質量
text: この原理はFarnhamらによる電子の相対原子質量の決定によって示すことができる。この実験は電子とペニング・トラップ中の C によって放出されるサイクロトロン放射(英語版)の周波数の測定を含む。2つの周波数の比は2つの粒子の質量の反比の6倍に等しい(粒子が重いほどサイクロトロン放射の周波数は低くなる。粒子の電荷が大きいほど周波数は高くなる)。
title: ブラッグ曲線
text: ブラッグ曲線(ブラッグきょくせん、Bragg Curve)とは、アルファ線や陽子線など重荷電粒子が物質中を透過する際に示す、単位長さあたりの電離数(比電離)の変化(エネルギーの吸収量変化)を示す曲線である。1903年、イギリスの物理学者ウィリアム・ヘンリー・ブラッグ (William Henry Bragg) によって発見された。
title: コンプトン効果
text: コンプトン効果(コンプトンこうか、英: Compton effect)とは、X線を物体に照射したとき、散乱X線の波長が入射X線の波長より長くなる現象である。これは電子によるX線の非弾性散乱によって起こる現象であり、X線(電磁波)が粒子性をもつこと、つまり光子として振る舞うことを示す。また、コンプトン効果の生じる散乱をコンプトン散乱(コンプトンさんらん、英: Compton scattering)と呼ぶ。
title: ハインリヒ・ヘルツ
text: 1881年に行われたマイケルソンの実験(1887年のマイケルソン・モーレーの実験の前身)でエーテルの存在が否定されたのをうけて、ヘルツは電磁波の伝播をする機構を見つけるためにマクスウェルの方程式の再計算を行った。1886年、ヘルツは接地されない端子群から成る「ヘルツアンテナ」受信装置を開発している。また、極超短波送信用のダイポールアンテナも開発した。それらのアンテナは理論的観点から言えば最も単純な実用的アンテナである。
title: 電磁気学
text: マクスウェル方程式の解の1つとして、電磁場の波である電磁波が得られる。電磁波は、波長や発生機構によって呼び名が変わる。電気通信などに用いられる波長の長い電磁波は電波、それより波長が短くなると光(赤外線、可視光線、紫外線)、更に波長が短い電磁波は、X線、ガンマ線などと呼ばれる。
title: 電波望遠鏡
text: 世界で最初に宇宙からやってくる電波の存在に気付いたのは、天文学者ではなく、ベル研究所でレーダーや無線通信の研究をしていた技術者カール・ジャンスキーである。ジャンスキーは、無線通信時に紛れ込むノイズの原因となる雷などの空電現象を研究していたが、1932年、雷以外にも宇宙から電波がやって来ているのに気付いた。この電波は、天の川の中心から放射されていた。この発見から、電波天文学が始まった。
title: チャールズ・タウンズ
text: チャールズ・ハード・タウンズ(Charles Hard Townes, 1915年7月28日 - 2015年1月27日)は、アメリカ合衆国の物理学者である。誘導放出による電磁波の増幅(メーザー、レーザー)の基本原理を発明した。メーザー、レーザーの発見及び量子エレクトロニクスの基礎的研究によりニコライ・バソフ、アレクサンドル・プロホロフと共に1964年のノーベル物理学賞を受賞した。
title: Wi-Fi
text: オーストラリア連邦科学産業研究機構(CSIRO)で天文学や宇宙科学を研究していたジョン・オサリヴァンがWi-Fiの父であるといわれている。オサリヴァンは当時CSIROで、ミニブラックホールの研究をしていた。原子ほどの大きさのミニブラックホールの爆発で生じる電波を検出する実験のために、ノイズなどの影響をなるべく受けないような方法が必要であった。そして彼はそのためのワイヤレスネットワークを作った。実験は結果としては失敗に終わったが、その副産物としてWi-Fiが生まれたのである。
title: ボンドアルベド
text: ボンドアルベド(Bond albedo)は、天体に入射した電磁波のうち、反射して宇宙空間に散乱した割合である。提案したジョージ・フィリップス・ボンドにちなんで名付けられた。
title: White mini album
text: 制動放射にはシンクロトロン放射が含まれる。しかし狭義の意味で原子により電子が止められることについて言われる。
title: マグネトロン
text: 1946年にパーシー・スペンサーによってマグネトロンの発生するマイクロ波が食品の温度を上昇させる効果が発見されて、これが電子レンジの端緒となった。
title: ジョージ・パジェット・トムソン
text: ルイ・ド・ブロイの物質波の理論をうけて、1927年に金属多結晶による 電子線の回折・干渉現象を示すことによって、電子の波動性を証明した。その功績によりクリントン・デイヴィソンとともにノーベル物理学賞を受賞した。父親が粒子としての電子を発見し、息子が電子が波の性質を持っていることを示したことになった。
title: マイケルソン干渉計
text: マイケルソン干渉計はアルバート・マイケルソンが発明した最も一般的な干渉法用光学機器である。光のビームを2つの経路に分割し、反射させて再び合流させることで干渉縞を生み出す。2つの経路の長さを変えたり、経路上の物質を変えたりすることで、様々な干渉縞を検出器上に生成する。マイケルソンとエドワード・モーリーは、この干渉計を使って有名なマイケルソン・モーリーの実験 (1887) を実施した。この実験によって様々な慣性系において光速が一定であることが示され、エーテル説が否定されることになった。
title: 木星
text: 1955年、バーナード・バーグとケネス・フランクリン(Kenneth Franklin)は、木星から発せられた断続的な22.2メガヘルツの電波信号(電波バースト)を検出した。この電波を観測した周期は木星の自転と一致しており、ここから逆に木星自転周期の正確な値を割り出すことができた。また、この電波バーストには数秒程度の長いLバーストと、100分の1秒未満の短いSバーストがあることも判明した。
title: フォトフォン
text: フォトフォン(英語: photophone)は、光のビームで音声を伝送する通信機器である。仕組みは電話と似ているが、信号を電線ではなく変調された光で伝える。1880年にアレクサンダー・グラハム・ベルと助手のチャールズ・サムナー・テンターが共同で発明した。ベルとその助手は、約700フィート(約200メートル)離れた場所までフォトフォンで音声を送信した。
title: 量子力学
text: 1924年にルイ・ド・ブロイは、アインシュタインが1905年に発表した光量子仮説に基いて、光が粒子のように振る舞うように、物質も波のように振る舞うという仮説を立て、粒子の運動量と物質波の波長を結びつけた。ド・ブロイの仮説の正当性は後に、1927年のデイヴィソン=ガーマーの実験によって示された。金属結晶による電子線の回折を確認する実験は、クリントン・デイヴィソンとレスター・ガーマーらの他に、1927年にジョージ・パジェット・トムソンによっても行われており、デイヴィソンとパジェット・トムソンはこの功績により1937年のノーベル物理学賞を得ている。1928年には日本の菊池正士も雲母の薄膜による電子線の干渉現象を観察し、電子が波動性をもっていることを示している。
title: ジョセフ・ヘンリー
text: ジョセフ・ヘンリー(Joseph Henry、1797年12月17日 - 1878年5月13日)は、アメリカの物理学者。スミソニアン協会の初代会長として、米国の科学振興に尽くした。生前から高く評価されていた。イギリスのマイケル・ファラデーとほぼ同時期に電磁誘導(相互誘導)を発見したが、ファラデーの方が先に発表している。電磁石を研究する過程で自己誘導という電磁気の現象(コイルに逆起電力が生じること)を発見。電磁誘導(インダクタンス)のSI単位ヘンリーに、その名をとどめる。また継電器を発明し、サミュエル・モールスやチャールズ・ホイートストンが電信を発明する基礎を築いた。
title: ノーベル賞を巡る論争
text: 2006年の物理学賞は、「宇宙マイクロ波背景放射(CMBR)が黒体放射の形をとることおよびその非等方性の発見」に対して、宇宙背景放射探査機(COBE)実験で主導的な役割を果たしたジョン・C・マザー、ジョージ・スムートに授与された。しかし、1983年7月にプラグノス9(英語版)で実験を開始し、CMBRを単一周波数で研究していた。1992年1月に、Andrei A. Brukhanovはモスクワのシュテルンベルク天文研究所でセミナーを開き、世界で初めてCMBRの発見について報告した。
title: デイヴィソン＝ガーマーの実験
text: 1927年、ベル研究所でクリントン・デイヴィソンとレスター・ガーマーはターゲットの結晶ニッケルに対して動きの遅い電子を発射した。反射電子強度の角度依存性が測定され、X線に関してブラッグにより予測されたものと同じ回折パターンを有することが決定された。同じ時期にジョージ・パジェット・トムソンが独立に電子を発射し金属膜を通すことで回折パターンを生成し同じ効果を実証した。デイヴィソンとトムソンは1937年にノーベル物理学賞を共同受賞している。デイヴィソン=ガーマーの実験では物質が波のような振る舞いをするというド・ブロイの仮説を確認された。このことは、アーサー・コンプトン(1927年のノーベル物理学賞受賞者)により発見されたコンプトン効果とともに、量子論における基本段階である波動と粒子の二重性を確立した。
title: 粒子と波動の二重性
text: しかし20世紀になると新たな問題が持ち上がった。1905年のアインシュタインによる光電効果の実験などよって、光が粒子のような性質も持つことが示され、1923年のコンプトン散乱の発見によって確かなものになった。一方で、粒子だと考えられていた電子について、電子回折が予言された後、実験により確かめられ、電子が波動のような性質も持つことも示された。
title: 場の古典論
text: 単純な物理的な場として、いくつかのベクトル力の場がある。歴史的には、初期に重要視された場は、電場を記述するマイケル・ファラデー(Michael Faraday)により電気力線が記述されたことであった。その後、重力場も同様な記述がなされた。
title: レーザー
text: 1953年、チャールズ・タウンズは、大学院生の James P. Gordon と Herbert J. Zeiger と共に世界初のマイクロ波増幅器を開発し、メーザーと名付けた。この装置はレーザーと同様の原理に基づくが、赤外線や可視光線ではなくマイクロ波を増幅するものである。ただし、タウンズのメーザーは連続出力ができなかった。
title: ビッグバン
text: 1964年、アーノ・ペンジアスとロバート・W・ウィルソンは、ベル研究所にある新型のマイクロ波受信アンテナを使って一連の試験観測を行なっていた時に宇宙背景放射を発見した。この発見は一般的な CMB の予想を確実に裏付けるものだった。発見された放射は等方的で、約3Kの黒体スペクトルに一致することが明らかとなったのである。この発見によって宇宙論をめぐる意見はビッグバン仮説を支持する方へと傾いた。ペンジアスとウィルソンはこの発見によって1978年にノーベル物理学賞を受賞した。
title: 光による通信
text: フォトフォン(photophone)は、光のビームで音声を伝送する通信機器である。仕組みは電話と似ているが、信号を電線ではなく変調された光で伝える。1880年にアレクサンダー・グラハム・ベルと助手のチャールズ・サムナー・テンターが共同で発明した。ベルとその助手は、約700フィート(約200メートル)離れた場所までフォトフォンで音声を送信した。
title: ボイジャー1号
text: ボイジャー1号は、ボイジャー2号と共に、太陽系の外から来る紫外線の波長域の1つ「ライマンα線」を観測していた。その中には、地球からの観測では知られていなかった線源も含まれている。ライマンα線は、地球からの観測では、星間物質に散乱される太陽放射のせいでうまく捕らえることができないものである。
title: ヘンリー (単位)
text: ヘンリー(英: henry、記号:H)は、インダクタンスの単位である。国際単位系 (SI) では組立単位となっている。名称は、アメリカ合衆国の物理学者ジョセフ・ヘンリーから付けられた。ヘンリーは、イギリスのマイケル・ファラデーとほぼ同時期に、それとは独立に電磁誘導を発見した。
title: 加速器
text: α線の散乱実験などで業績のあったアーネスト・ラザフォードは、天然放射性物質から出るα線(エネルギー値 7.7MeV)を窒素原子核に当てることで窒素原子核が破壊されることを発見した(1919年)。これが最初の原子核の破壊実験であった。この発見から、荷電粒子(イオン、電子)に 7.7MeV 程度のエネルギーを持たせる電位をかけて加速し、対象となる原子核に当てる(原子核にエネルギーを与える)ことで人工的に原子核が破壊できるのではないかと考えられた。
title: ガイガー＝ミュラー計数管
text: ガイガー=ミュラー管(GM管)は、1個からの電離放射線を検知することができる、GM検出器の検知部である。 これを発明したハンス・ガイガーと、ワルター・ミュラーにちなんで名づけられた。 ガイガーはアーネスト・ラザフォードと共に1908年にこの検知器を開発したが、アルファ線だけを検知できるものだった。 1928年にガイガーの教え子だったミュラーが、あらゆる種類の電離放射線を検知できるように改良した。 GM管は気体イオン検出器に分類される。
title: 反水素
text: 1932年、宇宙線の研究をしていたカール・アンダーソンにより、正の電荷を持つ電子、陽電子が発見される。
title: メーザー
text: 理論研究の発表は1952年、ジョセフ・ウェーバーによって行われた。これは量子力学の応用に基づくものであった。実際の発振は1954年、コロンビア大学のチャールズ・タウンズらによる。これはレーザーの発明(理論:1958年・初の発振:1960年)に先行するもので、メーザーの開発発展がレーザーを生むことになった。
title: 粒子と波動の二重性
text: 1901年、マックス・プランクは、黒体放射の光のスペクトルを再生することに成功したと発表した。この問題のために、プランクは放射線を発生する原子のエネルギーは量子化されているという数学的な仮定を置いた。後に、量子化されているのは原子ではなく電磁放射線自身だと提案したのはアインシュタインだった。
title: ゼーマン効果
text: 1896年にオランダの物理学者ピーター・ゼーマンがナトリウム原子を磁場の中で発光させた時にそのD線のスペクトルが数本に分かれることを発見した。発見された1890年代は、原子の内部構造の研究が進められていた時代で、原子中に振動する荷電粒子が存在することの証拠の1つの現象とされた。ヘンドリック・ローレンツ、ジョセフ・ラーモアなどによってこの現象の理論的な検討がなされた。ローレンツの古典電磁気学による理論を元にゼーマンは光を放射している荷電粒子は負の電荷を持ち、その比電荷を約1/1600と決定した。これはほぼ同時期にJ・J・トムソンらによって測定されていた陰極線の構成粒子のそれとほぼ同じ値であった。ゼーマンとローレンツはこれらの研究により1902年のノーベル物理学賞を受賞した。
title: ストークスシフト
text: ストークスシフト(英: Stokes shift)は、同一の電子遷移の吸光および発光スペクトル(例えば蛍光やラマンなど)のバンド極大の位置の間の差(波長あるいは周波数単位)である。名称はアイルランドの物理学者ジョージ・G・ストークスに由来する。
title: プラズマ振動
text: プラズマ振動(プラズマしんどう、英: plasma oscillation)は、プラズマ中に生ずる電荷密度の波動である。ラングミュア波 (Langmuir wave)、プラズマ波 (plasma wave) とも呼ばれる。1928年にアーヴィング・ラングミュアによって発見され、その機構が解明された。
title: 放射光
text: 放射光(ほうしゃこう、英語: Synchrotron Radiation)は、シンクロトロン放射による電磁波である。「光」とあるが、実際は、人工のものでは赤外線からX線、天然のものでは電波からγ線の範囲のものがあり、特に可視光に限定して呼ぶことは少ない。また、電磁波が放射される現象は他にも多くあるが、シンクロトロン放射による電磁波に限り放射光と呼ぶ。
title: パイオニア・アノマリー
text: 現象名の「パイオニア」は、この現象が惑星探査機パイオニア10号と11号で確認されたことにちなんでいる。「アノマリー」を訳してパイオニア異常、パイオニア変則事象といった用語が使われるほか、パイオニア効果 (Pioneer effect)、パイオニア青方偏移 (Pioneer blue shift)、パイオニア減速問題といった名前で呼ばれたこともあった。
title: アーウィン・ハーン
text: アーウィン・ルイス・ハーン(Erwin Louis Hahn、1921年6月9日 - 2016年9月20日)は、アメリカの物理学者。核磁気共鳴(NMR)の研究で最もよく知られる。1950年にスピンエコーを発見した。
title: 粒子と波動の二重性
text: このような性質への着目は、クリスティアーン・ホイヘンスとアイザック・ニュートンにより光の本質についての対立した理論(光の粒子説と光の波動説)が提出された1600年代に遡る。その後19世紀後半以降、アルベルト・アインシュタインやルイ・ド・ブロイらをはじめとする多くの研究によって、光や電子をはじめ、そういった現象を見せる全てのものは、粒子のような性質と波動のような性質を併せ持つと結論付けられた。この現象は、素粒子だけではなく、原子や分子といった複合粒子でも見られる。実際にはマクロサイズの粒子も波動性を持つが、干渉のような波動性に基づく現象を観測するのは、相当する波長の短さのために困難である。
title: 量子力学
text: 1905年にアルベルト・アインシュタインは、プランクの用いた量子化の概念を用いて、電磁波に粒子としての性質があること(光量子仮説)を発表した。1923年にアーサー・コンプトンが電子によるX線の散乱においてコンプトン効果を発見したことで有力な証拠を得た(詳細は光量子仮説の項を参照)。
title: Wow! シグナル
text: 発見者のエーマン自身は、信号が地球外に由来することに懐疑的な見方を示すようになった。彼は、「50回ほど探したなら、我々はもう一度観測出来たはずだ。単にスペースデブリのかけらに反射した地球起源の信号のようだ。」と述べていた。しかし後の研究では、エーマンの言うような原理に基づいて信号の性質をうまく表現するためには、電波を反射する物質は非現実的な条件を満たさなければならないことが判明し、エーマンも自らの発言を撤回した。また1420MHzという水素線の周波数は電波天文学のために「保護されたスペクトル」で、地球で製造された送信機はこの周波数の電波を送信することを禁じられている。
title: ワイヤレス電力伝送
text: 構想は20世紀初頭にニコラ・テスラが考案したテスラコイルを用いて世界システムと呼ばれる電力を送る構想があった。これは電離層の反射を利用するというものであり、今で言うならばシューマン共鳴を利用しようとしたものであると考えられるが、当時はまだシューマン共鳴は発見されておらず、また実験している周波数が高過ぎたことにより失敗した。その後、いろいろな研究が進められ、現在では放射エネルギー(マイクロ波)を利用した発電衛星の研究が行なわれている。
title: ジャイロトロン
text: ジャイロトロン(Gyrotron)とは、サイクロトロン共鳴メーザー原理を応用したマイクロ波、ミリ波用真空管の一種。
title: アメリカ合衆国の技術と産業の歴史
text: ベンジャミン・フランクリンは初めて陽電荷と負電荷について記述することで電気の研究を始め、電荷の保存の原理まで進めた。フランクリンは雷が鳴る中で凧を飛ばし、雷が電気の一形態であることを示し、家を守るための避雷針を発明したという作り話で良く知られている。ハンフリー・デービーのような初期の物理学者はある条件下で電気が光を生み出せることを示したが、当時の電池は長い時間必要な電流を維持できなかった。1831年、イギリス人マイケル・ファラデーは電気と磁力の関係を示し、磁石を回転させて電流を発生させる発電機を作り上げた。発電機はイギリスとフランスで直ぐにアーク灯に使われたが、高温を発し火花が飛ぶので、広く使われることは無かった。
title: ウラジミール・ツヴォルキン
text: ツヴォルキンの考えたテレビシステムは、送信側も受信側も陰極線管(ブラウン管)を使う方式であり、1911年12月に A・A・キャンベル・スウィントンが 「ネイチャー 」誌に発表した方式を思い起こさせるものだった。これは、画像を電子の放出に変換し、それを陰極線管で走査して信号に変換するものである。
title: 核磁気共鳴
text: 核磁気共鳴(かくじききょうめい、英: nuclear magnetic resonance、NMR) は外部静磁場に置かれた原子核が固有の周波数の電磁波と相互作用する現象である。
title: アレクサンダー・グラハム・ベル
text: ベルはフォトフォンの原理が自身最大の発明だと考えており、「電話よりも重大な発明」だと記している。フォトフォンは1980年代に普及しはじめた光通信システムの先駆けである。その主要特許は1880年12月に発効しており、その原理が広く使われる前に失効している。
title: デリンジャー現象
text: デリンジャー現象(デリンジャーげんしょう、Dellinger Effect)とは電離層に何らかの理由で異常が発生することにより起こる通信障害である。短波障害(SWF:Short Wave Fadeout)または突発性電離層擾乱(SID:Sudden Ionospherric Disturbance)、デリンジャー効果(Dellinger Effect)とも呼ばれる。
title: クレヨンしんちゃん 伝説を呼ぶ オマケの都ショックガーン!
text: 1909年に C.A. Sadlerと元素に電子線をあてると、元素に固有な波長を持つ特性X線が発生することを発見した。
title: 霧箱
text: 過冷却などを用いて霧を発生させた気体の中に荷電粒子や放射線を入射させると気体分子のイオン化が起こり、そのイオンを凝結核として飛跡が観測される。霧箱はウィルソンによって実用化の研究が行われたことから、ウィルソン霧箱とも呼ばれる。霧箱の原理はこれまでに、ジョゼフ・ジョン・トムソンの電子や放射線の研究やカール・デイヴィッド・アンダーソンの陽電子の検出など様々な粒子や放射線の観測や、コンプトン散乱、原子核衝突、宇宙線の研究など多岐にわたる用途で用いられてきた。ニュートリノの観測は霧箱では検出できず、泡箱を用いることにより初めて検出された。
title: 高エネルギー天文学
text: 1912年にヘスによって、宇宙線が観測された。これは、大気との相互作用によるチェレンコフ光を観測する方法によってであった。この原理は、初期の加速器(現在もPET用の試料生成に使われているサイクロトロンのこと)において使われていた「霧箱」と呼ばれる装置と同じものである。霧箱とは、電磁気をかけた液体ヘリウムや液体窒素の気体の中をα線(ヘリウム原子核)やβ線(電子)が通過すると、その構成物質が電荷を持っているため、軌跡が磁力によって曲げられる現象を観察することが出来る装置のことである。エックス線やガンマ線に関しては、写真乾板や写真フィルムを暴露しておくことによって観察が可能であった。加速器建設が行われるようになり、かつまた、医学領域における核検査技術の進展に伴い、エックス線やガンマー線に関しては、鉛ガラスと光電子増倍管を用いた観測装置によって観察が可能になった。
title: チャールズ・トムソン・リーズ・ウィルソン
text: チャールズ・トムソン・リーズ・ウィルソン(Charles Thomson Rees Wilson, 1869年2月14日 - 1959年11月15日)は、スコットランドの気象学者・物理学者である。C.T.R.ウィルソンとも呼ばれる。若い頃に雲に興味を持ち、人工的に雲を発生させる実験を重ねて、水蒸気の凝結核として大気中に自然発生するイオンの存在を確かめた。その実験装置はイオンを可視化する装置として改良されCloud Chamber(霧箱)と名付けられた。1911年にX線やα線などの放射線の飛跡を可視化して写真撮影することに成功した。霧箱はその後多くの研究者によって初期の原子物理学の研究に大いに役立てられ、その功績で1927年のノーベル物理学賞を受賞した。。
title: コヒーラ検波器
text: コヒーラ検波器(コヒーラけんぱき)は、無線通信の黎明期に発明された電磁波検出装置である。1890年、金属粉末の電気伝導性を研究していたエドアール・ブランリーによって金属粉末に高周波が到来すると電気抵抗が激減、直流電流が流れる現象が確認された。この現象をリヴァプール大学教授のオリバー・ロッジが検波器に応用、1894年、王立アカデミーで発表した。現象の発見当時、その現象は高周波により電極と金属粉末同士が「密着する」ためであると考えられ、\"cohere\"(密着する)から「コヒーラ」と呼ばれるようになった。
title: チャールズ・タウンズ
text: 1948年、ベル研究所からコロンビア大学物理学科に移り、応用物理学の世界から実験物理学の世界に戻った。コロンビア大学での研究にも海軍が資金を提供しており、さらに小型のレーダーを開発してもらおうとしていた。ベル研究所では1.25センチメートルの波長のレーダーを開発した。コロンビア大学に移って以降、軍は数ミリメートル波長のレーダーの開発を望んでいた。波長が短くなるにつれ、タウンズらはマイクロ波の研究に集中するようになっていった。1951年、タウンズはメーザーのアイデアを考案。3年の月日をかけてメーザーを実際に完成させた。
title: RF磁場
text: 一般的なNMR測定の磁場における原子核のラーモア周波数が数十〜数百MHzであり、FMラジオに用いられる周波数領域(ラジオ波領域)にあるため、このように呼ばれるようになった。また、RF磁場を生成するためのコイルは、RFコイルと呼ばれている。
title: 再生回路
text: 再生回路や発振回路の技術のベースになる正帰還のアイデア自体は三極管が発明される前から知られていた。当時使われていた電話機の受話器と送話器を近づけた時の反応から、1890年にヒバード(A. S. Hibbard)が「ハミングテレフォン」(Humming Telephone)の現象を発見した。これは今日のハウリングに相当するものである。電話機のカーボン式の送話器と電池とを接続し、その電気出力をトランスを通し受話器に戻して、送話器と受話器を近づけると音が鳴るもので 、フィードバックにより起こる。1908年には現象の理論的な解析が行われ、またコペンハーゲンのラーセン教授が直流を交流に変換するのにこの原理を利用している。当時の電話利用者にはよく知られた現象だった。
title: パルサー
text: ベルが発見した当初、電波の周期が自然由来のものとは思えないほど規則的だったため、ヒューイッシュは、地球外知的生命体による人為的な信号ではないかとも考え、電波源には「緑の小人 (Little Green Man)」を意味する LGM-1 の名を与えた。後にこのパルサーは CP 1919 と名づけられ、現在では PSR B1919+21 と命名されている。ヒューイッシュはベルの指導教官という立場によって1974年のノーベル物理学賞を受賞した。
title: クリントン・デイヴィソン
text: クリントン・デイヴィソン(Clinton Joseph Davisson, 1881年10月22日 - 1958年2月1日)はアメリカ合衆国の物理学者である。1927年、レスター・ジャマー(Lester Halbert Germer, 1896年 - 1971年)と共に、ニッケル単結晶による電子線の回折を確認した。これはルイ・ド・ブロイの物質波の予測を確認したものである。1937年、別に電子線の回折実験に成功したジョージ・パジェット・トムソンとともにノーベル物理学賞を受賞した。
title: ルイ・ド・ブロイ
text: ド・ブロイは博士論文において、後にド・ブロイ波(物質波)と呼ばれることになる仮説を提起している。これはウィリアム・ローワン・ハミルトン以来の、光学と数学間のアナロジーを継ぐものであった。すでにアルベルト・アインシュタインは1905年の論文において、光電効果について電磁波を粒子として解釈することで説明していた。また博士論文提出前年の1923年にはアーサー・コンプトンが電子によるX線の散乱においてコンプトン効果を発見し、光量子説は有力な証拠を得た。ド・ブロイはこれらに影響を受け、逆に粒子もまた波動のように振舞えるのではないかと自身の博士論文で提案したのである。
title: ニック・ホロニアック
text: ニック・ホロニアック・ジュニア(Nick Holonyak, Jr.、1928年11月3日 - )は、ゼネラル・エレクトリックの研究所(シラキュース)で科学コンサルタントとして勤務していた1962年、発光ダイオードを発明したこと(当時は赤色のみ)で知られ、「発光ダイオードの父」と呼ばれている。1963年からイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校で教授を務めている。