質問: (1)「100kHz未満の電波というのはない」 この命題が正か誤か教えてください。この命題が正の場合、その理由を教えてください。(法律用語としてでなくて、科学とかのジャンルとして) (2)「イメージとして、電子1個をお箸でつまんで、1秒に一往復のペース(1Hz)でゆっくりと頭上で左右に肩幅大に振る、と、周囲の空間には、1Hzの電波が発生し、無限遠まで、(もちろん減衰しながら)光速で伝播する」 この命題が正か誤か教えてください。誤の場合理由は? よろしくお願いします。 背景1:電波とは何か、という疑問を実感として解決したい。電波とは何か、に関して、腑に落ちる説明を探しつつある過程にいます。 背景2: 「ご質問」とそれへの良回答(20pt)というのを読みました。「電界が伸びたり縮んだりするのが、ぶっちぎれる」という理解にやや納得できそうな感じをもち、感激しました。 背景3:しかし、そのご回答のなかで、(1)が正である、と示されているのが腑に落ちなかった。 背景3:私のイメージでは (1)は誤で、(2)は正、になるのではないかと思っています。しかし、私が間違っている可能性大です。私が誤っていたら教えてください。よろしくお願いします。
回答: 既に回答されていますが、電波を効率良く出す為にはアンテナの共振を利用します。ほぼ波長の半分の長さのアンテナ(ダイポールアンテナ)は効率良く(と言ってもあまり効率は良くない)空中(真空中)に電磁波を放出します。 しかしながら、効率を考慮しなければある1点をアンテナとしても考えても電磁波は放出されます。 で、なぜ低い周波数の電波を利用しないかは、周波数が低くなる程波長が長くなり効率良く電磁波を放出する為のアンテナの長さが長くなる。例えば、1Hzの電波の波長は30万kmですから先程のダイポールアンテナを作ろうとすると15万kmの長さのアンテナが必要となります。 もう一つの理由は同じエネルギーを伝えるのに周波数が低くなる程大きな振幅が必要になります。 例えば同じ振幅の電磁波で周波数が2倍の2つの電磁波(AとB、BはAの2倍の周波数)を考えた場合、Bの波の辿った軌跡はAのそれの2倍となります。 理解できないのであればAの波を紙に書く場合とBの波を紙に書いて表現する際のインクの量を比較すると振幅が同じであればインクの量は周波数に比例していますね。 と言う事は同じエネルギーを伝える為には振幅を大きくする必要があり電圧が数千万ボルト必要だと言う計算になります。 実用的ではありませんね。