76AM73｜第76回診療放射線技師国家試験過去問

電磁波で正しいのはどれか。2 つ選べ。

2つ選択

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正解: 3・4

正答

3、4

この問題では、電磁波の基本性質が問われています。

「2 つ選べ。」なので、正しい選択肢は 3 と 4 です。

電磁波では、次の関係が重要です。

ここで、λ は波長、ν は周波数、h はプランク定数です。

電磁波は、電場と磁場が互いに振動しながら空間を伝わる波です。

電磁波は横波です。電場と磁場の振動方向は、波の進行方向に対して垂直です。

また、光子として考えた場合、電磁波は電荷をもちません。

電磁波のエネルギーは周波数に比例します。

E = hν

さらに、波の基本式は次の通りです。

v = λν

真空中では、電磁波の伝搬速度は光速 c なので、

c = λν

となります。

周波数 ν が高いほどエネルギー E は大きくなります。また、c = λν より、真空中では波長 λ が短いほど周波数 ν は高くなります。

したがって、波長が短いほど電磁波のエネルギーは大きいといえます。

電磁波の周波数は、低い方からおおまかに次の順です。

電波・マイクロ波 → 赤外線 → 可視光線 → 紫外線 → X 線 → γ 線

紫外線はマイクロ波より周波数が高く、エネルギーも大きいです。

ひっかけポイント
電磁波は「縦波」ではなく横波です。
また、マイクロ波は紫外線より低周波・低エネルギーです。

1．誤り。
電磁波は横波です。電場と磁場の振動方向は、波の進行方向に対して垂直です。

2．誤り。
電磁波は電荷をもちません。光子として扱う場合も、光子は電荷をもたない粒子です。

3．正しい。
電磁波のエネルギーは E = hν で表され、周波数に比例します。真空中では c = λν なので、波長が短いほど周波数が高くなり、エネルギーも大きくなります。

4．正しい。
波の伝搬速度は、波長と周波数の積で表されます。式では v = λν です。真空中の電磁波では c = λν となります。

5．誤り。
マイクロ波は紫外線より周波数が低い電磁波です。紫外線の方が周波数もエネルギーも高くなります。