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波長とはなんですか??
波長が長いと送信アンテナは巨大な物が必要になるのですか??
周波数は関係ありますか??
音質や画質はどちらが影響しますか??
また障害物はどちらが影響しますか?

A 回答 (6件)

波長とは、音波/電磁波/重力波などの波の一周期ぶんの基本単位の長さです。

電磁波(電波)は、真空中を 299,792,458 m/s(約30万km/s)の速度で進みます。1秒で約30万km、1日で約259億km、1年で約9.45兆kmも進みます。この長さを振動数(周波数)で割った値が波長です。地デシなどの極超短波の周波数は300~3000MHzで波長は1m~10cmです。
 電波時計などに使われる「長波」の波長は、10km~1kmも有りますが、送信アンテナも受信アンテナも短いもので充分です。腕時計でも電波時計の長波を受信して時刻合わせを行っています。アンテナからの電波の送信やアンテナでの電波の受信は、下記のURLのwikipediaの「電波」のアニメがイメージし易いでしょう。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E6%B3%A2
 音質や画質は、波長の短い、つまり、周波数が高い方がより多くの情報を送れるので良くなります。音楽ならCDの44.1 kHz(16bit)よりも、ハイレゾの96 kHz(24bit以上)の方が音質が良くなります。音質や画質には、ノイズ/雑音も大きく影響するので、ノイズ/雑音の除去の有無と除去技術レベルの高さが影響します。
 障害物は、波長が短い方が影響が大きくなります。昔の携帯電話が使用していた周波数帯の電波はビル陰でも受信可能でしたが、最近のスマホなどの周波数帯の電波は波長が短いのでビル陰などでは受信し難くなっています。
 マイクロ波は、曇りでも雨でも遮られずに宇宙から地球に届きます。地球周回軌道や地球-月のラグランジュ点L₄,L₅に建設した宇宙太陽光発電所で太陽電池パネルで発電した電気は、マイクロ波に変換して地球に送信します。
 このマイクロ波を地球で受信して整流して直流電流として取り出して電力として利用します。
 宇宙太陽光発電所を建設する為の人や資材の輸送は、下記のURLで説明している「宇宙塔マスドライバー」が最適です。
http://blog.livedoor.jp/satou_hiroshi_4649/archi …

 このマイクロ波を地球で受信して電力に戻して利用します。宇宙では何に遮られる事も吸収される事も無く、365日24時間、100パーセント太陽からの光が太陽電池パネルに降り注ぎます。この無限でクリーンな電力で地球の水(H₂O)を電気分解して、水素と酸素を作り、この水素で水素自動車(燃料電池自動車)を走らせます。宇宙の太陽からの光で大型トラック/バス/タクシー/マイカーなど全ての車が走行する「水素社会」が到来します。
https://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_an …

 月や火星には豊富な水があります。
https://style.nikkei.com/article/DGXMZO44158040U …
https://www.cnn.co.jp/fringe/35146771.html
https://astropics.bookbright.co.jp/korolev-crater
 この水とこれを太陽電池の電力で電気分解して得られる酸素と我々や家畜などが吐き出すCO₂で食料生産プラントで月や火星やラグランジュ点のスペースコロニーで365日24時間体制で米/小麦/大麦/大豆/コーン/野菜/果物/海藻などを栽培し、牛/豚/鶏/魚介類などを飼育/養殖すれば、地球と同様の豊かな食生活が可能です。

 宇宙の加速膨張が観測され、ダークエネルギー/ダークマター/超弦理論などが議論され、こにより物理学は一大飛躍する?
 1900年にプランクが量子論を1905年にアインシュタインが相対論を創始して現代物理学が誕生し、それまでの物理学が古典物理学と呼ばれた様に、今の現代物理学を過去のものとする、全く新しい「真新物理学」が創始され、1900-1905年頃の人に量子コンピューターや相対論的GPSの時間補正と言っても理解できないのと同様に、2021年の我々が「局所空間の通常空間における波乗り効果」と聞いても理解できない新しい物理理論と技術を生み出し、任意の範囲の時空を通常空間の時空の中を波乗りをする様に滑らせ、何百万光年も遥か彼方の銀河に極めて短時間で人や貨物を行き来させるかも?
 そうなれば、はくちょう座の方向の約600光年の彼方にある我々の太陽と良く似た恒星ケプラー22のハビタブルゾーンを公転する岩石惑星ケプラー22bに移民宇宙船が大挙して押し寄せ、ネオ日本/ネオアメリカ/ネオチャイナ/ネオロシアなどが建国されるかも?

 知的生命体は人型では無いかも?
 核分裂物質が豊富な環境でケイ素生命体が誕生し、体内に核分裂物質を取り込み核分裂エネルギーで生命活動を維持するのかも?
 太陽の光を浴びて光合成の様にして生命活動に必要な物質やエネルギーを得るのかも?
 そうであれば地球の生命体の様に他の生命体を捕え/殺し/食べ/消化し/吸収し 生命活動を維持するエネルギーを得る必要は無いので、食べる「口(くち)」は無く、自己の体内から電磁波を発信し、外部の電磁波を受信し外部の情報を知覚し、他の個体とコミュニケーションするなら、目も耳も喋る「口(くち)」も無く、呼吸が不要なら鼻も無く、手足も無く、触手の様な体の器官で物を掴み、銀河間航行する宇宙船を組み立て、宇宙狭しと駆け巡り、壮大な宇宙文明を築いているかも?

時間が無かったら,つまり,時刻も無い,瞬間も無い,時間的な幅が無い/ゼロなら「何」も「存在」できない。すなわち,「無(む)」です。

空間が無かったら,つまり,点も線も面も体積も無い,空間的な大きさ広がりが無い/ゼロなら「何」も「存在」できない。すなわち,「無(む)」です。

真空を「無(む)」だと言う人がいるが、超弦理論の弦/紐/膜やクォーク、素粒子、原子、物質、エルネギーの全てが無くても、真空には時間と空間はある。従って、真空は、「無(む)」ではない。

時間だけでも、空間だけでも、「存在」は、成立しない。この一方だけでは「存在」は成立しない。時間と空間の双方があって、初めて「存在」は、成立する。
宇宙は、なぜ存在している事が出来るのか? それは、「時間」が存在し、「空間」が存在しているからだ。

時間の無い宇宙をイメージ出来ますか?  時間が無い状態から時間が始まった/初めた/流れを開始した状態をイメージ出来ますか?
空間の無い宇宙をイメージ出来ますか?  空間が無い状態から空間が始まった/初めた/大きさ広がりを開始した状態をイメージ出来ますか?
出来ませんよね。と言う事は、時間の無い宇宙、空間の無い宇宙は、存在しない、ありえないと理解すべきと言う事なのだ。
ビッグバンで宇宙が誕生して、時間も空間も誕生したのなら、ビッグバンの「前」は、時間は? 空間は? どうなっていたのか?との疑問が湧く。
「無限大の大きさ広がりを持つ空間的に無限大の空間と無限大の過去から存在し無限大の未来まで流れ続ける時間的に無限大の時間が無限大の過去から共に既に存在している」。この時空/宇宙を「母宇宙」と定義します。この母宇宙Aの時空の量子論的な揺らぎが、我々が存在しているこの宇宙Bのビッグバンを138億年前に引き起こし、Bは、Aの「子宇宙」として、Aの時空の中で誕生し、今もAの時空の中で加速膨張し続けていると解釈/理解すると、Bが誕生する「前」の「時間」は? 「空間」は? と言う問いに、Bが誕生する「前」は、Aの時間が流れ、Aの空間が広がっていたと答える事が出来る。
それぞれが無限大の大きさと広がりを持つ「子宇宙」を無数に無限大個、その時空の中に持っているのが「母宇宙」で、母宇宙の中では、常に無数の無限大個の子宇宙が誕生して、それぞれが母宇宙の時空の中で収縮/安定/定速膨張/加速膨張などの成長を続けているのかも?
多数の宇宙が存在するとの考えを「マルチバース」と呼ぶ。
母宇宙は、どのように始まった/誕生したのかは、母宇宙の「定義」から、
「母宇宙は無限大の過去から時間と空間と共に既に存在している」と回答する事になる。なので、母宇宙に始まり/初め/起源/誕生は無い。

創世記では、「はじめに神は天と地とを創造された。地は形なく、むなしく、やみが淵のおもてにあり、神の霊が水のおもてをおおっていた。」とある。「はじめに」とは、時間を指す言葉だ。「やみが淵のおもてにあり」とは、「やみ」や「淵」が存在し、これらが存在できる「空間」がある事を意味する。神が天地創造を開始した時には、既に時間も空間も存在していただ。
 では、これらを創ったのは何なのか? これらは何故、存在していたのか?
聖書は答えていない。

宇宙は、なぜ存在し、宇宙は、どうしてどのようにして始まったのか?

神が創ったのなら、

_神は、なぜ存在し、_神は、どうしてどのようにして始まったのか?

こう記述すると、宇宙と神は同じです。
「波長とはなんですか?? 波長が長いと送信」の回答画像6
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いちばん単純な造りのアンテナの場合を例にとると、そのアンテナに電磁波を乗せて空中に飛び出させるとき、もっとも能率よく電磁波のエネルギーを空中に飛び出させるのには、アンテナの長さは電磁波の波長の半分になります。


その電磁波をもっとも能率よく受信する場合も、受信アンテナの長さは電磁波の波長の半分になります。

なので、波長が長いと送信アンテナは長いアンテナが必要になるわけ。波長は周波数の逆数になりますから、能率を考えれば、周波数が低いほど長いアンテナが必要になります。

音質や画質はこれに無関係です。障害物については、波長が長いほど障害物の向こうにも回り込んで伝わっていきます。
波長が短くなって光(これも電磁波です)に近づくほど直進性が強くなり、障害物の向こうには回り込みにくくなります。
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水面に波が立っている。


波だから凸の部分と凹の部分が交互に繰り返す。
1回凸になって1回凹になる。
それについやす距離を「波長」という。

「共振」という現象がある。
「定常波」という状態がある。
波は、波長と一致した長さのものを好む。
つまり1メートルの波長を飛ばしたければ、1メートルのアンテナが最も効率が良い。

周波数は波長と逆数のような関係にある。
周波数は「一定の長さにつきどれだけ波が振動するか」。
波長の短い波は、短い長さで1振動してしまうから、一定の長さに入れる波の数は多くなる。
波長が長くなるほど一定の長さに入れる波の数は少なくなる。

波の場合、障害物があると次の現象を起こす。
「吸収」「反射」「回折」
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「波」の性質については、主に「音」を題材にして中学校で勉強しますよね?



https://benesse.jp/teikitest/chu/science/science …
https://ja.wikibooks.org/wiki/%E4%B8%AD%E5%AD%A6 …

「電波」も、「波」としての性質は「音」と同じです。
そして「電波」は「光」や「ガンマ線、X線(放射線)」と同じ「電磁波」です。

電波は、空間を光速で伝播します。
波長と周波数(振動数)との間には

 波長 = 光速/周波数

の関係があります。
周波数が高いほど、波長は短くなります。

電波や光などの「電磁波」の「周波数(振動数)」と「波長」の関係は、下記のようになっています。

https://atomica.jaea.go.jp/data/fig/fig_pict_18- …

>音質や画質はどちらが影響しますか??

それはその電波の上にどのような「音声」や「画像」の信号を乗せて送るかによります。
電波そのものは「搬送波」であって、「音声」や「画像」そのものではありません。

>また障害物はどちらが影響しますか?

これは、電波の波長とその障害物の大きさによります。
電波の波長の範囲では、一般に波長が短いほど直進性が大きいので、障害物の影響を受けやすいです。
ただし、「短波」は大気圏の電離層で反射されて地球の裏側まで届くなど、「直進性」だけでなく、電波の伝わり方も関係します。
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波長とはなんですか?..高周波の波の1周期の間隔です。


送信アンテナは波長に合わせますから波長に比例して長くなります。
30万km/秒(電波の速度)÷ 周波数=波長です。
音質や画質ですが、波長が長い(低い周波数)では良い音や画像は送れません。障害物に関しては、周波数が高くなるほど、光の性質に近づきます。
直進しますので、障害物を避けられません。逆に、長い波長(低い周波数)は足の長い巨人のような感じで障害物を乗り越えます。
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電波を使った無線通信では、アンテナに送る電流が『正弦波』の変化をするものを使っています。


それを使うと色々都合がいいことがあるからです。

その電流は電線を光の速度で進みます。
電線のある一点をじっと見つめ、正弦波の電流がゼロを通過して正の方へ変化を始めたとします。
その瞬間から、次の同じ変化をする瞬間までを見つめます。
次の瞬間が来た時、前の瞬間の場所はずっと先の方へ行ってますね。
その前の方へ行った部分と目の前のところの間の距離が波長です。

すごく早く変化する正弦波を使う場合、その長さは短くなります。
ゆっくり変化する正弦波の場合は、その長さは長くなります。

光の速度は1秒間に約30万キロメートル進む早さです。
1秒間に正弦波1周期分の変化をする信号の波長は30万キロメートルになります。

たとえば、いろいろな研究から、簡単なアンテナでは、波長の4分の1だと効率よく電波を出したり受けたりできるのだそうです。
波長が長ければ長いアンテナが必要という事です。

1秒間に1周期の変化をする信号は、1ヘルツの周波数の信号と呼びます。
1ヘルツの信号の波長は30万キロメートルという事ですね。

波長が長いと障害物があってもそれを回りこむ性質が出ます。
逆に、波長が短いと直進する性質が強くなり、回りこみは少なくなります。

山や建物の向こう側にも信号を届けたい場合は、波長の長い信号を使います。
逆に、宇宙衛星から地上のある場所に真っすぐ送りたい場合は、さえぎるものがないので波長の短い信号を使います。
また、衛星を宇宙に持って行くにはアンテナは小さい方が持って行きやすいです。
その意味でも波長の短い信号が使われます。

波長や周波数は音質や画質とは直接関係ありません。
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