電磁波の周波数

kw さんの書込 (2009/09/29(Tue) 22:19)

こんばんは光の勉強をしている学生です．

勉強をしていて，ふと疑問に思ったことがあるので質問させてください．

電磁波の周波数はなにで決まるのですか？

僕の，理解では正電荷と負電荷が双極子となり，単振動をおこして電磁波を放出する．このとき，電磁波の周波数は振動子の周波数に依存する．

と考えています．間違いないでしょうか？

質問はこのときの，振動子の周波数はなにで決まるのかということです．

りんごが赤色に見えたり，みかんがオレンジ色に見えるのは何が違うからでしょうか？物質の構成原子が違うからでしょうか？原子が違うと双極子の振動の周期が変わるのはなぜでしょうか？

勉強不足なのは承知しています．この手の教科書やwebページの紹介でもかまいません．

何卒よろしくお願いします．

kwさん，初めまして．

＞電磁波の周波数はなにで決まるのですか？

これは光の「発生とか吸収のメカニズム」によっても変わるとおもいます．

＞正電荷と負電荷が双極子となり，単振動をおこして＞電磁波を放出する．＞このとき，電磁波の周波数は振動子の周波数に依存する．

これは，水素原子やナトリウム原子からの特性スペクトル線の発生に近いイメージだと思います．

＞りんごが赤色に見えたり，みかんがオレンジ色に見えるのは＞何が違うからでしょうか？物質の構成原子が違うからでしょうか？

仮に太陽光がそれらに照射された場合，青い光が吸収され，他方，赤とかオレンジの光を生じる発色団が含まれるからだと思います．私は，この手の機構を知りませんので，詳しくお知りになりたい場合，他の方の解説をお待ち下さい．

＞原子が違うと双極子の振動の周期が変わるのはなぜでしょうか？

この場合は，原子も大事でしょうが，その原子が置かれた分子構造が関与するのではないでしょうか．

たとえば，宝石の色も，特定な不純物金属が宝石の結晶構造に入る事によって出来るのだと思います．あ，そういう意味では，血液が赤いのは鉄原子が蛋白に取り込まれて酸素や二酸化炭素との結合によって色が変わるのだとおもいました．

他のメカニズムとしては，黒体放射があると思います．溶鉱炉から出て来る光ですね．この場合，熱平衡にある空間に生じる電磁波の定在波が連続スペクトルを生じるものです．これも壁面の熱運動から生じる電磁波と考えると，その発生過程を考える事は出来るかも知れませんが，私は良く知りません．

はじめまして．

光よりずっと低周波の電磁波（携帯やラジオなど）は，アンテナ（導線）に高周波電流を流して放射させます．このときの周波数は電流の周波数と同じです．この交流電流は，だいたい水晶発振機で作られていると思います．水晶発振機は，圧電効果による分極を利用しているのでkwさんの理解で合っていると思います．

光の周波数は，レーザの例でエネルギーバンドで説明されることが多いと思います．エネルギーバンドは，電子の位置エネルギーのことで，材料（分子や結合の仕方）によって異なるものです．リンゴが赤く見える原理などは詳しく存じませんが，光の反射や吸収についてエネルギーバンドで説明できる部分があったと思います．