其れにして其れにあらず(t)

波

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　* ・波って現象　波動と光波・光子・量子
　* ・サンゴ礁の生産能力は熱帯雨林並！
　* ・現実のテレポーテーション　-　量子テレポーテーション
　* ・リアル沖縄植物相
　* ・宇宙の終焉　-　諸説入り乱れ
　* ・自然に見る自己相似図形
　* ・テレビってぶん殴るとどうなんの
　*/

　HAHAHA!!　案の定間に合わなかったNE！
とりあえず前回書いた分から復旧開始っと…


　えーっと…波、か…
後回しにしてた理由が思いっきり出てくるな
むちゃくちゃ難しいぞこれ

　波と言うのは皆さんの認識では水面に出るもの
つまり水面の凹凸のことなどを指す、と言うのは大きいのではないでしょうか

もちろんそれは間違いではありません、水面波と呼ばれる波の一種です
では、「波」の本質とは一体何なのか、と言うことになってくるのですが

波と言うのは現象です、つまり即物的なものではなく
何らかの媒体にのり、表出し、我々の眼や耳などの感覚器で捉えられるもの、と言うことですね

具体的には
「空間中において周期的に起こる量的変化」
と言ったところでしょうか


これが普段我々が目にしている「水面波」や「地震波」と言う奴ですね
さて、実はコイツら以外にも波は存在しているわけですが…
そこはおいておいて、この水面波・地震波に共通する特徴でも行きましょうか


　まず筆頭に挙げるべきはこれでしょうか、重ね合わせの原理って奴です
基本的に波と言うのは波同士を正面からぶつけても、相殺したりはねかえる言うことはありません

ですがある一点において、であるならば
正と正の波がぶつかれば増幅され
正と負の波がぶつかれば打ち消され
負と負の波がぶつかれば負の方向へ増幅されます

これが重ね合わせの原理ですね
波には振幅・周波数・波長なんかがありまして
そのすべてが違ったとしてもこの重ね合わせの原理は適用されます
結果としては普通にその時点での値を加算してやれば良いです


　さて、振幅とか周波数とか波長とか出てきましたし、そこも説明しておきましょう
この三つは波の基本的なステータスだと思って良いわけなのですが
それぞれの意味としては理解されづらいのではないでしょうか
まぁ、文字通りなんですけどね

まず、振幅とは単純に言えば波の上下動範囲です
うねってる部分の山頂と谷底の距離ですね

これを中心を0として、絶対値を求めてやればそれが振幅だと思ってもらって構いません
…いや、まぁ、正弦波じゃなかったりするとちょっとばかり複雑ではありますが

で、周波数…えーと、これは…
「一定期間内における振動回数」
ってところでしょうか

振動数、とも言ったりします、こっちのが分かりやすいですかね
基本的にはHz、ヘルツですね、この単位で表します
これは1秒間に何度振動したか、と言う単位なのでありますが
波では「山一つ、谷一つ」をワンセットで、1振動と数えます

～～～
↑だと3振動？　で、この三つで1秒だとすると3Hzってところですか

で、最後の波長、これはまさに読んで字の如く、名は体を表すですね
一定周期中における波の長さ、距離的なものですね

これは結構簡単な式で求められまして
波長=周波数/位相速度　で求められます
位相速度ってのは角周波数を波数で割ったものなのですが…
まぁ、これは調べれば出てくるでしょう、伝播する速度ですかね

例示するのであれば、電波って奴は光と等速の位相速度を持ちます
つまり1秒で約30万kmの距離を伝播するわけですね
では、この30万kmの位相速度、と言う情報から周波数Xの伝播の波長を計算してみましょうか

えーと、電波の定義は…

＞30Hz～3THzの電磁波

30Hz～3THz


3THz



　　(　ﾟдﾟ)　　＜3*10^12…
＿(__つ/￣￣￣/＿
　　＼/　　　　/
　　　　￣￣￣

　　(　ﾟдﾟ) 　ｶﾀｶﾀ
＿(__つ/￣￣￣/＿
　　＼/　　　　/
　　　　￣￣￣

　　(　ﾟдﾟ)　　＜3億
＿(__つ/￣￣￣/＿
　　＼/　　　　/
　　　　￣￣￣

　　( ﾟдﾟ )
＿(__つ/￣￣￣/＿
　　＼/　　　　/


範囲広すぎだろう…ｊｋ


まぁ良いや、面白いから3THzで計算してみよう
えーっと、30万km=300000km=300Mmで、3THz=3000GHz=3000000MHzだから…
300/3000000=0.0001m

…えーっと

0.1mm？

わ、割とデカイな…これ計算合ってるのか？
確かに光が1mmぐらいの波長あったりするけど…
まぁ、周波数が小さくなればなるほど波長が伸びるからこんなものか


んで、波のステータスの説明が終わったわけなんですが…
途中で出ちゃいましたね、電波

まぁ、皆様ご存知の通り、電波も「電磁波」と言う波の一種です
この電磁波ってのは実際、電磁誘導なんかによる空間の振動なんスけどね
うん、よくわからんよね

単純に言っちゃうと熱なんかと同様にエネルギーの放出で起きる現象なのです
…いや、遠赤外線なんかは熱と≒だと考えても良いか？
熱振動とは全くの別物ですが、熱を持つ物体なら出してるんですよね遠赤外線
んで、遠赤外線が当たると振動するんで熱振動が生まれると

さぁ、遠赤外線なんてまた出てきましたね
芋づる式です、なんかすると追加で出てきやがります
これ何時終わるんだ

えー、コイツも電磁波の一種なんですけれども
遠「赤」外線なんて言うとおり、光のスペクトルにおいて赤の外に存在する光線です
えぇ、光線で電磁波なんです

つまり光線も電磁波の一種ってことですね
基本的に我々人間が日頃感じ取っている光と言うのは、紫～赤の可視光線です
この赤の外が赤外線、紫の外が紫外線ですね

余談ですが、紫外線のことをUVと言うのは紫外線を英語でUltravioletと呼ぶことから由来します
ちょっと凝った日本語で言うなら菫外線（きんがいせん）
さらに余談、赤外線は英語でInfraredです

赤外線に関しては先程に接触で熱振動を発生させると書きましたが
紫外線の方は周波数が大きく、より破壊的だと言って良いでしょう
特性的には最早X線なんかに近いですし

日光に当たりすぎると日焼けしたりするのはこの紫外線の影響ですね
紫外線の周波数が大きいものですから、ぶつかった時に細胞にダメージを与えるぐらいである、と

要するに周波数が大きい、即ち波長の短い電磁波が人体への影響が大きいわけなのですが
周波数が大きい、と言うことは伝播中に何らかの物質にぶつかって反射されやすいと言うことでもあります
大きく蛇行しながら前進してるわけですしね

またしても余談ですが、夕焼けが赤い、と言うのもこの波長と周波数で解決できます
夕焼けが発生する時間帯と言うのは日が沈む頃ですから、太陽は地平線の辺りにありますね
地平線の辺りにあると言うことは、即ち距離的に遠ざかっていると言うことになりますから

結果的に波長の長い光、つまり赤色光が多く届き空が赤色に見える、と言うわけです
ちなみに昼間に空が青いのも同じ理由、青い光が拡散しやすい距離であると

こんなイメージで見ると良いと思うよ
//img01.ti-da.net/usr/abbys/length.png

さて、なーんか思い出さないでしょうか、この話
勘の良い、或いはこの辺りを勉強したことのある方ならお分かりだと思いますが
オゾン層ですね、えぇ、人類と言うか地上生命の生命線

これら電磁波が自然環境においてはどこから来るかといえば太陽です
太陽はトンデモなエネルギーを放射してますからね、光や熱なんぞでは収まりきりません

この太陽から放出される電磁波がいわゆる太陽風と言う奴です
さらに宇宙では空気のような遮蔽物も少ないですから、他の恒星からも飛んできたりしますね
こういうのをまとめて宇宙線と呼ぶわけですが…

これが地球には常に降り注いでいる訳ですよ
直に浴びたら即死しますよ即死、溶けはしないですけど

これをオゾンの幕がガッツリ反射してくれているわけです
ちなみにオゾンってのはO3、酸素が3つ連結した奴です

酸素分子にある種の宇宙線がぶつかると酸素原子に分離します
さらに、この酸素原子の周りに酸素分子があれば、エネルギー的安定を求めて結合、オゾン化します
その上で先程の宇宙線より周波数の小さい、つまり波長の長い宇宙線が当たると酸素分子と酸素原子にまた分離します

これを繰り返している場所がオゾン層というわけで
紫外線を受け、酸素分子が分離しオゾンとなり、また紫外線でオゾンが酸素分子と原子に戻る
この動作を繰り返すことによって紫外線なんぞを減らしているわけなのであります


さて、大体こんなもんで光の分野での電磁波の話は終わりましたかね…
ようやく本題に入れるか、光の本性、光子ですね


…って日記の限界量突破したぁーッ?!
鼻毛が思わずビームになった、こんなトンでもテーマを取り扱ったことを今では後悔している
実は改行を操作して見やすくしようと思ったのだが凄く微妙である

と言うわけで残りは省略！
次週はサンゴ礁！

というわけでした…
今回は珍しく感想戦

…えぇ、これ、次々回の量子テレポーテーションにかかるんですよ
だから量子の説明まではやっておきたかったんですが…

流石に専門じゃない私じゃ無理がある☆

まー、うん、概念的にすべての物体は波動で考えられるとかそういう風考えあったりね
観測者の観測法によって波か粒子かが決まるとかね
観測した時点で運動量か位置かのどちらかが不明になるとかね

とりあえず量子物理学自重