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7.2: 電磁スペクトル
目次

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Chemistry

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The Electromagnetic Spectrum
 
書き起こし

7.2: 電磁スペクトル

電磁スペクトルは、あらゆる種類の電磁波を周波数と波長に応じて並べたものです。 可視光のさまざまな色にはそれぞれ固有の周波数と波長があり、可視光は電磁スペクトルのごく一部を構成していることがわかります。 電磁スペクトルのさまざまな部分で機能するように開発された技術は、利便性や歴史上の問題があるため、通常、スペクトルのさまざまな部分に異なる単位が使用されています。 たとえば、通常、電波は周波数(通常は MHz 単位)として指定され、可視領域は通常、波長(通常は nm またはオングストローム単位)で指定されます。  

Eq1
図 1 :電磁スペクトルは、周波数の高い順、波長の低い順に並んでいます。

電磁波の種類には、電波、電子レンジ、紫外線、可視光線、赤外線、 X 線とガンマ線があります。

電波は、最も長い波長、最も低い周波数を持ち、エネルギー量が最も少なくなります。 携帯電話技術、ラジオ、テレビ放送、航空交通管制などに使用されています。

マイクロ波は電波よりも波長が短いです。 それらは水によって吸収され、食べ物を熱し、調理するのに使用されます。  

次に赤外線があり、これは暖かい物体から放射されています。 例えば、地球は太陽から放射エネルギーを吸収し、赤外線を放射しています。 一部の赤外線は大気中に吸収・再放射され、温室効果を利用して地球の平均気温を維持しています。 暗視ゴーグルは、私たちの体から放出される赤外線を感知します。

可視光は、 740 ~ 390 nm の電磁放射のごく一部に過ぎません。  人間の目は、このような狭い範囲の波長しか見ることができません。 可視光は主に、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫の7つの色成分で構成されています。  

紫外線には 400 ~ 10 nm の波長があります。 太陽光は、最もよく知られている紫外線源です。 それは、過度に浴びると日焼けを引き起こす十分なエネルギーを持ちます。

X 線は多くの物質を通過し、重要な画像処理ツールとなっています。 歯科医は診断目的で X 線を使用し、空港のセキュリティは X 線を使用してスーツケース内の荷物を視覚化します。

ガンマ線は、より短い波長に、高周波数、高エネルギーを持ちます。 ガンマ線は、核反応と自然発生する放射性元素によって放出されます。

X 線とガンマ線は最もエネルギーの高い電磁波です。 高エネルギーは原子や分子をイオン化することができます。 電離放射線は生体分子に恒久的な変化や損傷を与える可能性があります。 がん細胞を破壊するために使用されます。   

本書は 、 Openstax 、 Chemistry 2e 、 Section 6.1 : Electromagnetic Energy から引用しています。

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