反射と電界 電磁波めも（2）

γ線・ガンマ線は電磁波

電磁波の反射

なみの反射
音、音波の反射は日常的に体験します。窓閉めれば、外の騒音は、窓のガラスで大半は反射してしまいます。一部が窓ガラスの震えと成ります。そのガラスの震えが内側の空気を振動させて音に成ったりします。また窓の隙間から、音が入り込んだりします。
　カーテンを引くと音の大半はカーテンの内側の空気を振動させることはありません。カーテンの布地が振動を吸収している。音・音波は空気の振動です。空気の密度の振動が伝播するもの(疎密波)であり、振動が波の進行方向に対して平行な縦波ですから、振動が空気から窓ガラスやカーテンに伝わる、その伝わり方が物によって違うことは直感的にわかります。隙間が有れば、一部が伝わってくることもわかります。
　　電磁波・光は、物がない真空も伝わっています。そして音・音波と同様に、跳ね返される反射、隙間から回り込んで入り込む回析、中に浸透して、一部が吸収されます。Why？How to?

 電磁波（ electromagnetic wave）は、空間の電場と磁場の変化によって形成され、振動が波の進行方向に対して垂直である横波です。電気現象を司る電場（電界）と磁気現象を司る磁場（磁界）の振動方向は互いに垂直に交わり、電磁波の進行方向もまた電磁場の振動方向に直交しています。

　電場と物質
乾燥時、手指からパチッと静電気の火花が飛びます。静電気も電場を作ります。電磁波と違い時間的に強さが波打ちません。静電場です。
　物質は、分子、原子から成ります。原子では、真ん中にある原子核が陽子でプラスの電荷をもち、周囲にマイナスの電荷の電子があってこれを打ち消して、±ゼロになっています。身の回りの物質は、様々な化合物ですが、電気的には全体としては±ゼロになっています。静電場に曝されると、その電気的力を受けます。電子はプラスの電場ではそちらに引かれ、マイナスの電場では反発します。電場を打ち消す方向に動きます。電子が移動して、物質内部にマイナスの強い部分（極）とプラスの強い部分（極）が顕れます。
　この電場で極が顕れることを分極と言いますが、大きく4種類の形があります。一つは、電子分極。原子核の周りに電子は雲の様に分布しています。電子は原子核に束縛されていますから、自由に移動することはできませんが、電場がかかるとごく限られた範囲内で、ちょっとだけ偏ります。電子の分布にズレが生じて、プラス／マイナスの偏りが発生します。これが電子分極です。

　一つはイオン分極。物質中の、原子間、イオン間の距離が電場がかかると変わるもの。塩化ナトリウム（食塩）の中ではプラスのナトリウムイオンとマイナスの塩素イオンが規則正しく配列しています。ここに電場がかかると、ナトリウムイオンはほんの少しマイナス側へ、また塩素イオンはプラス側へ動きます。その結果、プラス電荷の重心とマイナス電荷の重心がズレで極が顕れます。
　よく混ざっていない、不均質な物質では、その境目に電荷が溜まる、電子が溜まったような状態になり分極が顕れることがあります。これを界面分極という。

　一つは配向分極。分子の中には、元々電荷の偏りを持っているものがある。例えば水分

子では、電子を引っ張る力が強い酸素原子が少しマイナスに、電子を出しやすい水素原子が少しプラスになっています。このような分子は、電場がかかると分子全体がくるりと回って電場の方向に向こうとする性質を持っています。また、初めは電荷が偏っていなくても、電場に中に置かれると特定の方向に分極を起こす分子もあります。この特定の方向が電場の方向とズレている場合、やはり分子自体がくるりと回って電場の方向に向き直ろうとします。これが配向分極です。

この項目は続く　電子レンジの加熱の原理

　水分子　H₂O

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