なぜ電波は壁を突き抜けるのですか？

Question

なぜ電波は壁を突き抜けるのですか？
ワイヤレス接続や携帯電話など、なぜ電波は壁を突き抜けて届くのですか？
音は壁などがあればさえぎられて届きませんよね？
電波とは呼んで字のごとく波のような電磁波だと思いますが、なぜ壁のような固体を突き抜けて届くのでしょうか？

puyo3155 · Accepted Answer

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8E%9F%E5%AD%90%E6%A8%A1%E5%9E%8B

１０の補足。

原子核の大きさは1fm(10-15m)程度であり、原子の大きさが1nm(10-9m)に比べると格段に小さい。

ということで、1,000,000倍も違うんですね。

つまり、東京駅に大きさ１０ｃｍのボールを原子核と見立てて、置きます。すると、

10cm * 1,000,000 = 10,000,000 cm = 100000 m = 100km = 半径50km

となり、八王子、川越、久喜などをむすぶ圏央道ぐらいのところが、原子の大きさになります。
思ったよりスカスカですよね。

もっとも、分子の構造でいろいろありますし、電子軌道という概念は、人工衛星が起動をゆっくり回るのとはちがって、量子論で定義される、確率的存在なので、イメージするのは難しいですが。

ただ、いずれにせよ、物質は、以外にスカスカ。ここは、ポイントですね。

TXTSETUP · Answer

ある物質に磁束を大量に当てると温度が冷える。（南極と同じ原理の冷却）
http://www.chuden.co.jp/corpo/publicity/press2000/1003_2.html

磁気冷却　で検索して下さい

puyo3155 · Answer

いろいろなことがごっちゃになっています。

＞なぜ電波は壁を突き抜けるのですか？

壁の材質によります。電波の波長によります。材質と波長がうまく組み合わせられたら、電波は通過しますが、そうでなければ、物体にエネルギーを奪われて減衰します。

なぜ・・・って言われると難しいのですが、そもそも、物体の原子の構造は、真ん中に原子核（陽子と中性子の塊）があって、電子がその周りをめぐっている。その半径たるや、原子核の大きさからすると、ものすごく大きい（正確な数字はわすれたけど、１万倍とか、１０万倍のオーダー）。つまり、物質というのは、実は中身はスカスカなのです。したがって、スカスカの大きさにうまく合致する波長の電波なら、物質を通りぬけるのも納得がいきます。

＞ワイヤレス接続や携帯電話など、なぜ電波は壁を突き抜けて届くのですか？音は壁などがあればさえぎられて届きませんよね？電波とは呼んで字のごとく波のような電磁波だと思いますが、なぜ壁のような固体を突き抜けて届くのでしょうか？

まず、携帯電話の電波は、ガラスなどを通過します。多少は減衰しますが。それは、前述した通りです。しかし、多くの場合、例えば暑いコンクリートなどはほとんど通過しません。ビルの陰には電波は通りぬけないのです。地下にも、大ホールにも、ビルの奥にも、通過などしません。

携帯電話などに限っていうと、みなさんが、壁をとおりぬけたと思っている理由は、２つあります。一つは、都会は、だいたい３、４００ｍごとに、ビルのどこかの屋上に基地局があり、電波を複数の方向に放射しています。ですから、ビルの反対に行ったときは、別の電波を使っていることになります。それにきづかないので、さも電波が通り抜けたように感じるのです。

もう一つは、反射と回折という現象です。

反射はよくわかりますね。光の反射とおなじ意味で、壁に当たった電波が反射して進む現象です。回折は、波が物質を回り込む現象で、たとえば、朝日が山からのぼるとき、太陽がまだ出ていないのに、山きわが光るあれが回折です。この反射と回折によって、電波は、障害物があっても、裏側にいきわたるわけです。別の例では、池で水の波を起こして、そこに木の棒をたてても、木の裏側まで波が伝わる。この方がイメージしやすいかもしれませんね。回折は、あらゆる波に共通した性質です。

実は、この度合いは、波長に大きく依存します。波長が大きいほど、回りこむ力が増えます。例えばＴＢＳラジオの電波は、波長300mもあるため、たいていの障害物の後ろに回り込みます。ラジオがどこでも聞こえるのはこのためです。

携帯電話の電波は、20cmから30cmぐらいなので、なかなか回り込みづらくなります。したがって、都会では、反射や回折を加味し、ビルガラスを突き抜けるときの減衰も加味しながら、基地局を立て、多くの人が通話可能な状況を、専門的計算に基づいて作り出しています。ホールの奥や、地下鉄、地下街、高層ビルは、屋内の小さな補助装置から電波を出しています。決して、地上の電波が、地下に突き抜けているわけではありません。

可視光は、もっと波長が短く、そのため、ほとんど回折しません。さえぎると、その先はまっくらになるのは、そのためです。

最後にもう一つ、電波は電磁波です。他の人も言っていますが、放射能（一部）、可視光、赤外線、紫外線、Ｘ線、みんな、波長が違うだけで、同じ電磁波です。電磁波は、マクスエルの方程式でその振る舞いが記述されますが、何もない真空中でさえ、電界と磁界の変化の伝播として空間を伝わる。不思議なことですが、それが事実です。

不明な点は、どんどん聞いてくださいね。

TXTSETUP · Answer

http://oshiete.goo.ne.jp/qa/2442473.html
回答No.02　回答者：naganumajyunさん とほぼ同意見でした。
今、「自由電子 反射」検索で閲覧し、自分と同じ考えの人がいた事に感激しています。

科学の原則は、何でも疑ってみる。教科書が正しいと思わない事。

南極はＮで、本来Ｎは北を意味する。
ある物質に磁束を大量に当てると温度が冷える。（南極と同じ原理の冷却）

nazunazu · Answer

No.3です。

>なぜ電波はビルや建物の中でも普通に通過できるのかと思った次第です。

「普通に通過」がどういう状態を指すのか曖昧ですが、通常のビル壁の場合、電波はそれなりに減衰します。電波がある程度弱くなっても同程度の品質でテレビを見れてケータイを使えるのは、それらがそういうつくりになっているからです。

TXTSETUP · Answer

ウディペディアに虚偽の内容も記載されていますので、再確認が必要になるケースもあります。

>>なぜ電波は壁を突き抜けるのですか？
恐らく壁にエネルギーを与えながら磁力化させ、電子が通りやすい環境を構築しながら
突き進んでいると考えました。
地球上の物質は地球コアからの放射線の影響で、どのような物でも電子を持っています。
地球コアからの放射線は、大地の層が厚くても貫通しています。（途中で性質が変化しています）

eshymori · Answer

電磁波と音は全く別物です。
↓をじっくり読んでください。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E7%A3%81%E6%B3%A2

No.5さんの　>電波＝電磁波＝光＝放射能
は、誤解を招く可能性があります。

TXTSETUP · Answer

電波＝電磁波＝光＝放射能
言葉が違うだけで本質は同じ

ブラウン管ＴＶも放射能が出ていたから、販売上公開されなかっただけ
しいて話せば、原子力発電所周辺で健康診断の時に放射能測定もしているらしい
漏れていなければ放射能測定する理由がみつからない

gn_drive · Answer

電磁波なので、金属で覆われる（シールドされる）と届きませんが、それ以外は誘電体として、それなりに通過します。

nazunazu · Answer

光がガラスを突き抜けて届くのと同じように、電波が突き抜けて届く固体もあります。
太陽に手をかざしても手の裏側に光が届くのと同じように、電波も壁の裏側に届くという性質があります。
音は壁できっちりさえぎられれば届かないがそうでなければ多少は届くのと同じように、電波もきっちりさえぎられれば届かないがそうでなければ多少は届きます。

なぜ電波は壁を突き抜けるのですか？

ある物質に磁束を大量に当てると温度が冷える。

いろいろなことがごっちゃになっています。

No.3です。

ウディペディアに虚偽の内容も記載されていますので、再確認が必要になるケースもあります。

電磁波と音は全く別物です。

電波＝電磁波＝光＝放射能

電磁波なので、金属で覆われる（シールドされる）と届きませんが、それ以外は誘電体として、それなりに通過します。

光がガラスを突き抜けて届くのと同じように、電波が突き抜けて届く固体もあります。

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