電磁波は波長によって違う？種類の一覧と特徴を解説！

※本記事は一般的な内容を元に作成しております、詳しくはご利用のメーカー等にご確認ください

電磁波と聞くと何となく難しく感じられる側面もあるかもしれませんが、普段の生活を快適に過ごすためには必要不可欠な技術の一つになっています。

しかし、電磁波にも種類があり、波長や周波数によって様々な種類があるのです。

電磁波の種類は非常に多くあるため、波長や周波数によってどのくらいの種類があるかどうかわからない方も多いのではないでしょうか。

本記事では電磁波の波長にフォーカスを当てつつ、一覧としてそれぞれの種類を解説していきます。

電磁波の波長や周波数の種類について詳しく知りたい方は、ぜひ参考にしてください。

電磁波における波長とは

電磁波における波長とは、電磁波を波形に表したときに、発生した波が1回振動したときの距離を指します。

例えば、お風呂の浴槽に水を溜めて何かものを落としてみると、ものが落ちた場所を中心に水が波打っていく場面が想像できると思います。

電磁波の波形自体が、この浴槽の水が波打つのと同様の表し方をしており、波長は波が打った時の山と山もしくは谷と谷の間隔を表しているのです。

電磁波によって波長の長さは変わり、特性にも違いが出るため、使用が想定されるサービスや通信ごとに適切な波長が選択されています。

電磁波における波長と周波数の関係

電磁波における波長と周波数の関係は、非常に密接しているため、双方について理解しておかなければなりません。

周波数とは、電磁波の波形において、1秒間に発生する波の回数を表しています。

周波数の単位はヘルツ（Hz）が用いられ、1秒間に3000回もの波が発生したときは3000Hzと表現されます。

電磁波においては1回の波と波と距離を波長とし、1秒間に発生する波の数を周波数として表現していますが、波長と周波数の関係により電磁波の特性も変化する点を理解しておきましょう。

電磁波の波長一覧

電磁波は前述したように、波長や周波数により、特性や特徴に違いが生じます。

一般的に想像する電磁波とは、家電製品やインターネット設備から発せられるものを想像するかもしれませんが、その他にも様々な種類があるのです。

ここからは電磁波の種類を波長に注目しながら解説していきます。

γ線

γ（ガンマ）線は波長が0.0000001mm、周波数が3×10の18乗の電磁波です。

波長は非常に短く、周波数は非常に高いため、非常に大きなエネルギーを持つ放射線の一種でもあります。

主に医療等に使用されますが、大量にガンマ線を浴びてしまうと遺伝子を破壊されてしまったり、皮膚への障害が出てしまったりするため、取り扱いに注意しなければなりません。

x線

x（エックス）線は波長が0.00001mm、周波数が3×10の16乗の電磁波です。

γ線と同様に波長が短く、周波数が高くなっています。

x線も放射線の一種として分類されるため、大きなエネルギー持っている点が特徴です。

x線は私たちの生活にも大きく関わっていますが、例えば、レントゲンの撮影に使用されたり、空港の保安検査場の手荷物検査に使用されたりしています。

一方で、x線も放射線の一種であることに変わりはないため、大量に浴びてしまうと健康被害に及ぶ可能性があることは理解しておきましょう。

紫外線

紫外線は波長が0.0001mm、周波数が3×10の15乗の電磁波です。

電磁波の中でも光の中の一つとして放射線は位置付けられ、放射線の次に波長が短く、周波数が高くなっています。

紫外線自体は私たちの生活で非常に身近に存在する電磁波の一つでもあり、その最たる例は太陽光です。

主に紫外線が使用される場面としては、紫外線の殺菌効果を用いた殺菌灯などが挙げられます。

一方で、人体に対しては悪影響が及ぶ点が否めず、日焼けが起こる原理である「メラニン」の活性化により、皮膚への影響が出てしまう点を覚えておきましょう。

可視光線

可視光線は波長が0.01mm、周波数が3×10の13乗の電磁波です。

光の中でも目に見える光として扱われ、照明器具をはじめとし、望遠鏡や顕微鏡など様々な光学機器に活用されています。

人間の目で確認ができる光である点は非常に大きな特徴であり、波長の短さによって色の変化があります。

そのため、可視光線は可視光線でも色に違いがあり、色の違いは波長の短さによって異なる点を理解しておきましょう。

赤外線

赤外線は波長が0.1mm、周波数が3×10の12乗の電磁波です。

可視光線は波長の短さによって色が変わるのに対し、赤外線は可視光線における「赤」の次に短い波長を持った光とされています。

なぜなら、可視光線の中で波長が一番短いのが「赤」であり、その次に短い波長である点から赤外線と名付けられているからです。

主に温熱効果があるため、遠赤外線を用いたヒーターや通信技術の一つとして活用されてきました。

赤外線を用いた製品や通信技術は、人々の生活に非常に密接に関わっていることを覚えておきましょう。

サブミリ波

サブミリ波は波長が1mm、周波数が3×10の11乗の電磁波です。

後ほど解説するマイクロ波のうちの1種類でもあります。

大きな分類としては電波に該当し、光通信の機器などに使用されることが多いです。

その他にも、各種レーダーや望遠鏡などで使用されています。

サブミリ波の特徴として、真っ直ぐに進む力は優れていますが、空気中に存在する水蒸気などの障害物によって減衰してしまう点があることを理解しておきましょう。

マイクロ波

マイクロ波は波長が1㎝〜1mまで、周波数は3×10の11乗〜8乗までの電磁波を指します。

波長と周波数に幅があるため、マイクロ波には下記の種類が存在します。

• ・ミリ波
• ・センチ波
• ・極超短波

そのため、幅広い分野に応用されており、スマートフォンやテレビなどの電波に用いられるだけでなく、電子レンジやWi-Fiなど生活に欠かせない部分にも使用されています。

超短波

超短波は波長が10m、周波数が3×10の7乗の電磁波です。

主なFMラジオや業務用の通信に使用されます。

超短波の電磁波自体は非常に減衰しやすく安定しづらいため、アンテナを使用して交信をしなければなりません。

例えば、FMラジオを車の中で聴いている場合、昔の車では車の外にラジオの電波を受信するためのアンテナが備わっていたと思います。

車外のアンテナを伸ばしている状態と閉じている状態では受信状況に違いがありました。

そのため、超短波は減衰しやすく安定しづらいため、アンテナを用いて交信する点を覚えておきましょう。

短波

短波は波長が100m、周波数が3×10の6乗の電磁波です。

主にアマチュア無線に使用されています。

その他にも軍事無線などに使用されたり、駅の改札にあるタッチ式のICカードの使用されたりしており、長距離の通信が実施できるため、現在でも広く使用されている電磁波の一つです。

中波

中波は波長が1km、周波数が3×10の5乗の電磁波です。

主にAMラジオの放送に使用されています。

特徴として電波の伝わり方は安定しており、遠い場所まで届く点が挙げられます。

また、送信するための機器には大規模なアンテナや送信機が必要ですが、受信する側は簡単な設備があれば十分です。

長波

長波は波長が10km、周波数が3×10の4乗の電磁波です。

主に海上無線やIHクッキングヒーターの加熱部で使用されています。

過去には電信用として広く使用されていましたが、電波の利用に際し大規模な設備が必要であることに加え、技術の発展に伴いあまり使用されなくなりました。

超長波

超長波は波長が100km、周波数が3×10の3乗の電磁波です。

波長が長く、距離の長い通信が可能であることから、長距離の通信に用いられています。

また、水中での減衰も少ないことから潜水艦用や船舶用の通信にも使用されています。

超低周波

超低周波は波長が6,000ｋｍ、周波数が50の電磁波です。

主に私たちの暮らしに電気を運んでくれる送配電線や、一般家庭用の家電製品に使用されています。

普段の生活にも飛び交っている電磁波の一つですが、人間の目で確認はできません。

波長や周波数は非常に短く小さいため、エネルギーは非常に小さい点を覚えておきましょう。

電磁波の波長が持つエネルギーと身体への影響

電磁波は波長が短ければ短いほど大きなエネルギーを持ち、身体への影響が心配されます。

例えば、波長が短いγ線やx線は医療現場で使用される電磁波ですが、浴び過ぎてしまうと体の中の細胞が破壊されるなど、大きな影響が出てしまいます。

また、波長が比較的長いとされる電波においても、人によっては頭痛やめまいなどの電磁波過敏症が発生してしまう人もいるのです。

当然、電磁波の波長が短いほど人体への影響は色濃く出てしまいますが、波長の長短に関わらず人体への影響は少なからずあると考えるべきではないでしょうか。

電磁波は波長による人体への影響もありますが、周波数によっても人体への影響が変わってきます。

周波数による人体への影響は電磁波の種類はどのくらい？周波数別の一覧や高周波について解説！で解説しているので、参考にしてください。

まとめ：電磁波は波長と周波数ごとに種類が存在！それぞれの特徴を理解しましょう

電磁波には波長と周波数、両方の観点から種類が存在します。

波長に関して言えば、波長が短ければ短いほど電磁波の持つエネルギーが大きく人体への影響が発生する可能性が高いことを覚えておかなければなりません。

そのため、波長別の電磁波について理解するだけでなく、それぞれの特徴を理解しておきましょう。

電磁波の種類と特徴を理解した後は、実際に私たちの生活にどのくらいの電磁波が潜んでいるのかを確認する必要があります。

実際には電磁波は目に見えないため、確認するためには何らかの形で電磁波を可視化しなければなりません。

電磁波を可視化するには、電磁波を測定する必要があります。

電磁波の測定に必要な電磁波測定器の選び方を電磁波測定器の選び方とは？測定可能な電磁波や種類についても解説！で解説しているのでぜひ参考にしてください。