人体と電磁波について
お伺いします。
医療などで使用される電磁波、X線は
人体の骨以外の部分を貫通して
その貫通したX線を感光させ
写真としていますが、
X線が骨を貫通できないのは、
やはり、その波長の影響なのですか?。
もし、その波長がもっと小さければ
電磁波として
貫通することが出来るのですか?。
後、骨にあたたX線は反射しているのですか?。
それとも吸収されてしまっているのですか?。
どうかご回答宜しくお願い致します。
後、マイクロ波の電磁波の人体への
反射、貫通のようすもあわせて
知りたいので、
お詳しい方
どうかご回答宜しくお願い致します。
どの辺が人体への反射と貫通の境目の周波数になるのかが
特に知りたいです。
No.2ベストアンサー
- 回答日時:
X線が骨を通過する しないはご存知で記載のとおり周波数に影響されます。
No1の方はかなり専門的知識を有し、説明していると思われます。
私は、身の回りの例で簡単に説明します。したがって一部細かいところで「例外」など正確には間違いがあることもあります。
2 光(電磁波の一種です)を考えましょう
「透明、透明でない」これは人間の光の周波数を感じる目の細胞が決めていることです。例えば、昆虫は花の色は人間よりもっと複雑に(綺麗に)見えるといわれています。
目の認知する周波数が異なるからです。(昆虫は紫外線を認識するといわれています)
したがって、「透明、透明でない」すなわち「通過する 通過しない」も受光するセンサー(目やレントゲンの違い)により大きく異なります。
※『ここで言いたかったのは、電磁波(X線を含む)が通過する しない》は、人間の感覚で判断できない、判断する意味が無いということです。
地球温暖化 が問題になっていますが 何故 CO2 が良くないのか。
これも、二酸化炭素の吸収する(しやすい)電磁波の周波数(何種類もあります)が、熱に大きく影響する帯域だからです。
光(電磁波)を吸収し二酸化炭素分子(CとO)が共振することにより、熱エネルギーがCO2に蓄積されCO2の温度が上昇し、その後空気中に自然放出され温暖化の原因になるというわけです。
2 電磁波の身体への影響
結論 詳細は解明されていません。
(1) 周波数の低い50、60Hzの高圧線の近くは、白血病が多い。(証明されていません)
(2) 電子レンジの周波数〔水分子のダイポールモーメント(酸素原子と水素原子がある角度で結びついているので「水」は他分子より大きなモーメントを有している)の共振周波数〕の1、1/2、2、倍など の周波数に近い電磁波は身体に良くない。(細かいところで証明されていません)
(3) 反射は、アンテナを考えれば理解できますが、アンテナ素子の長さなどに大きく影響されることは、家庭で使用されているアンテナを見れば理解できると思います。
ただし、質問者の意図を汲み取れば、周波数が高いほど一般的に透過しやすく、反射しにくくなることは事実です。(反射率は変化しながら低下します。)
わけの分からないことを言えば、マックスウェルの方程式である程度(簡単な例のみですが)計算できます。
3 『その波長がもっと小さければ電磁波として、貫通することが出来るのですか?。 後、骨にあたたX線は反射しているのですか?。それとも吸収されてしまっているのですか?。』
一部反射もあると思えます(自信なし)が、ほとんどが、通過または吸収されています。
吸収されるからこそ、レントゲンで 少し白い や 真っ白の部分が生じます。
4 『どの辺が人体への反射と貫通の境目の周波数になるのかが、特に知りたいです。』
私も分かりません(私の能力では計算できません)でした。
身体が「水」と考えればかなり近いデータが得られると思います。
No.1
- 回答日時:
X線が骨を通り抜けにくいのは、密度のためです。
骨をまったく通り抜けないのではなく、X線の強度と密度によって貫通の程度に違いが出ます。骨でも軟骨や厚みの薄い骨は、それだけ貫通しやすくなります。X線が骨に当たると一部は反射するものもあるでしょうし、骨の中に吸収されて最終的には熱に変わるものもあるでしょう。X線ではなく、可視光線を手のひらに当てても、その光が強ければ(たとえば太陽光線のように)一部は貫通して裏側でもほんのり明るく見えますよね。貫通しない光は、手のひらで反射するものもあれば、手のひらの内部で熱に変わるものもあります(手が温まるのはそのためです)。
マイクロ波のような電磁波(身近なマイクロ波は電子レンジで使われる電磁波です)は、電子レンジでは周波数は2,450MHz、波長は10cmあまりになります。
人間の体は大半が水分で構成されており、人体は(水やアルコールのように電子レンジで温めやすい)誘電体です。これにマイクロ波が当たると、誘電体の分子(ダイポール)を振動させて熱エネルギーに変わります。どれだけが熱になるかというと、誘電体の特性であるε(誘電率)とtanδ(誘電正接)、それにマイクロ波の周波数、電界強度などを使って表現できる計算式で表せます。
そのマイクロ波がどこまで深く人体に入るかは、マイクロ波が人体中を1cm浸透するのにどれだけ熱エネルギーとして失われるかによります(εやtanδなどのデータが判明していると、いちおう計算では出せます)。たぶん手のひらの厚みもあれば、照射されたマイクロ波はかなりのパーセンテージが熱になると思います。
周波数によって人体内のどこまで貫通するかは、先の説明のように、ε、tanδ、ρ(伝導率)など必要なデータが揃えば算定できると思います。(注:εもtanδも周波数によって変化します)
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- その他(自然科学) 電磁波の周波数と熱について教えて下さい。 電磁波の波長とエネルギーについて、雑学として興味があります 6 2022/04/18 20:00
- 物理学 【電磁波】グリーンカーボランダムは電磁波を吸着するそうですが、電子レンジの表面のガラス部 3 2022/09/03 22:11
- 物理学 電磁波の特徴おしえてください。誘電率と透磁率に対する周波数・波長の関係を教えてください。 2 2022/10/01 12:19
- その他(病気・怪我・症状) 人体への電磁波攻撃などあり得るのでしょうか? 3 2022/07/24 10:51
- 物理学 電子レンジが物を加熱する仕組みについて 吸収できるエネルギーに限界値はあるのか知りたい。 表題の通り 4 2022/05/06 20:10
- 都市伝説・怖い話 イルミナティ・ディープステイト・ㇵザールマフィアの回し者である関暁夫君がやりすぎ都市伝説 1 2022/12/23 22:26
- その他(暮らし・生活・行事) 緊急!電磁波を受けて耳鳴りで悩んでますが 最適な商品を紹介してもらえませんか? 私はどこからか電磁波 1 2022/05/06 21:34
- 物理学 電磁波と磁界、電界の優位性について 6 2023/02/19 05:20
- 工学 高周波工学について 3 2022/05/11 11:04
- その他(自然科学) 2重スリットの観測 8 2022/08/17 18:25
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
磁場で電磁波は曲がる?
-
メーザーとレーザーの違い
-
高圧線下や電線近くで測った電...
-
結界(バリア)とライトセイバー
-
電磁波のモードについて教えて...
-
遠赤外線と磁力の関係について
-
赤方偏移とドップラーレーダー...
-
金属のプラズマ周波数と反射率...
-
動的な磁場について詳しい本
-
心霊写真が撮れる原理が分から...
-
25年前に体験したミステリー...
-
実験における誤差範囲の許容範...
-
計算値と理論値の誤差について
-
相対誤差が小さいと判断する基...
-
平均値、標準偏差の有効数字に...
-
携帯でよく使われる単位「hz」...
-
個人に嫌がらせする電磁波攻撃...
-
有効数字の計算の理由 有効数字...
-
150 25 0、20の有効桁数を教え...
-
3重解?
おすすめ情報