II.

電磁波の仕組み

電磁誘導によってコイルに起電力(→ 電気)が生ずるのは、コイルをつらぬく磁束が変化して空間に電場が生じたためであり、そこにコイルがあるかないかには関係がない。

直線の導線に電流をながす場合を考えてみよう。直流電流の場合、導線のまわりに強さ一定の磁場が生ずるだけであり、電流を0にすれば磁場もきえる。しかし交流電流の場合は、電流の変化にしたがって導線のまわりにできる磁場も変化し、この磁場の変化によって電場が発生する。

このように電場と磁場がたがいの変化で発生し、先にできた電場と磁場は次々に外側へおしだされていく。こうして振動電流がながれると、まわりに電場と磁場ができ、それらが変化(振動)しながら、ともに原因となり結果となって空間をつたわる。これが電磁波である。

電場と磁場の振動面はたがいに垂直であり、それぞれの振動面が電磁波の進行方向とも垂直になる。これは電磁波が横波であることをしめしている。電磁波は、回折や干渉をし、反射の法則と屈折の法則にしたがう。

電磁波は媒質を必要としない。すなわち、真空中でもつたわる。太陽光線が地球にとどくのが何よりの証拠であり、地球に生物がすめるのも電磁波が媒質を必要としないことによっている。一方、太陽の熱核融合反応によって生じた音波は真空中をつたわることができず、地球にとどくことがない。そのため人間は安心して睡眠をとれる。