電波のしくみが知りたい

　完全に閉ざされた部屋の中にいてもラジオが受信できたり、携帯電話が使用できるのが不思議です。電波はなぜ窓や壁等の物体を通過できるのですか？
　また、電波を発信している場所ではどのような装置でどのようなエネルギー？を発しているのですか？
　そもそも、電波ってどのような科学現象なのですか？

No.4 回答者： SCNK 回答日時： 2005/08/29 21:44

そもそも物質は波動ですから、通過できるものなのです。

この場合であれば光子ですね。電波の光子は大きいので、それより小さい障壁には相互作用を起こさないので、通過できます。

電波を発信するものとしては、ＬＣによる同調回路が基本ですが、ようするにそのようなものが組み込まれた電子管が使われます。たとえばマグネトロン、トラベリングウェーブチューブ、クライストロン、クロスフィールドアンプリファイアなどです。最近では半導体素子でも発信できるものができています。
これらはキャビティという空洞があって、その中で電子を飛ばすなどして、これに加速度を加えて、空洞に共振を起こすのです。

電波の発信の基本はダイポールです。ここに交流電流を流すと、電気力線と磁力線が相互に作用して、波として広がります。

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お礼日時：2005/08/29 22:12

No.3 回答者： BLUEPIXY 回答日時： 2005/08/29 02:25

＃２で反射について述べていますが、

＃２で述べているような放射の逆として吸収も起こります。
（物質に電波が（あたる）影響すると、物質内の電子を揺さぶる（行ったり来たりさせる）ことになります。これはちょうど電波の放射の逆にあたります、そういうわけで、電波が受信できるわけでもあるわけですが）

No.2 ベストアンサー 回答者： BLUEPIXY 回答日時： 2005/08/29 02:20

まんま信じられても困りますが、

非常にアバウトな説明をしてみます、正確な説明はそれなりの知識も必要なので、それなりの教育を受けるようになればまた学ぶこともあるでしょうし、場合によっては、別の人がちゃんとした説明をしてくださると思います。
＞電波はなぜ窓や壁等の物体を通過できるのですか？
電波はいわゆる電気的なものなので、電気的な障壁がなければ透過できます。窓ガラスや壁等は、電気的に疎だからです。逆に、いわゆる金属と言われるものは、電気的に密なので、透過できません。
あらゆる物質には、電子といわれる最小の電気があって、それが電気的働きをします。それで電波を反射してしまいます。そうした電子がまばらなモノは、そういう働きが小さいので、大部分が反射されずに通過できます。
（まばらなものでも厚みが増えれば総体として反射されてしまうものも増えることに注意）

＞電波を発信している場所ではどのような装置でどのようなエネルギー？を発しているのですか？
非常に簡略していえば、導線（自由に電子が移動できるようなもの）に、交流のような非常に速く変化する電圧を掛けてやると、導体から電波が発射（放射）されます。エネルギーとしては、まあ、言えば、（目には見えない）光のようなものです。

＞電波ってどのような科学現象なのですか？
電気には、＋と－があって、符号が違うと引き合い、同じだと反発します。そのような力を電気力（クーロン力）といいます。
物質には全て電子という小さな－（負）の電気力を持つモノがあって、特に、金属の中の電子は自由に動き回れる電子を持っています。
そうした金属に、電気的圧力（＋にしたり－にしたりすると）を掛けてやると、先程の電気力によって引き合ったり反発したりという具合に、電子をいったりきたりさせることができます。
電子が行ったり来たりすることで、その金属の外の電子（があれば）に与える力（引き合ったり反発したり）が変化します。そういう力をあたえる可能性（？）のことを電界（電場）といい電界が変化するとかいいます。
また、このように、電子が運動すると、それに連れて、その運動を妨げようとするような磁界（磁力を働かせようとする力の可能性（？））が発生します。その磁界も電界の変化につれて変化しますが、
また、逆に、磁界が変化を妨げようとする電界が発生します。
そのような、変化が強くなれば、電界と磁界がそれぞれを誘起（呼び起こしながら）遠くに伝わるようになります。
だいたい、こんな感じで電波は伝わっていきます。

この回答へのお礼

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お礼日時：2005/08/29 22:11

No.1 回答者： noname#13382 回答日時： 2005/08/29 01:59

torigasukidesu さんは、電気はご存知ですよね。

簡単に言うと、電波は電線を飛び出して大気中を進んでいる電気のことです。
電気で 50Hz とか 60Hz とかいう言葉を良く聞きますが、これは周波数といって、1秒間に交流の波が何回繰り返されているかという単位です。
周波数が高い(波の数が多い)ほど、電線を飛び出しやすくなります。具体的には、250kHz(=250000Hz) あたりから通信(長波)に使われています。
ご質問の通り、電波は不導体(電気を通しにくいもの)を通過できますが、エネルギーを消費するので弱くなってしまいます。
電波を送信するためにはかなり大きなエネルギーが必要です。また、受信側でも弱い電波をとらえて強くする(増幅)するためにエネルギーが必要です。これらには LC 回路といって、コイルとコンデンサを組み合わせた回路が用いられます。

これまでの説明はかなり大雑把なものです。もっと詳しくお知りになりたければ、ネットや図書館でお調べになることをお勧めします。

この回答へのお礼

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お礼日時：2005/08/29 02:30