電磁スペクトル

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電磁スペクトル（でんじすぺくとる、英語: Electromagnetic spectrum）とは、存在し得る、すべての電磁波の周波数（または波長）帯域のことである^[要出典]。

電磁スペクトルの周波数は、超低周波（長波長側）からガンマ線（短波長側）にわたって広がっており、その規模は数千 km の長さから原子の幅をも下回る長さまで無限にわたっている。

波長 λにおける電磁波エネルギーは周波数 νにおける光子のエネルギーと関連している。故に、電磁スペクトルはこれらの等価な3種類の値によって表現される。これら3つの値は真空中において以下のような関係にある。

${\displaystyle \lambda ={\frac {c}{\nu }}\,\!}$

${\displaystyle E=h\nu \,\!}$

ここで

• cは真空中の光速であり 299,792,458m/sである${\displaystyle (c\approx 3\cdot 10^{8}\ {\mbox{ m}}/{\mbox{s}}=300,000\ {\mbox{km}}/{\mbox{s}})}$。
• hはプランク定数である${\displaystyle (h\approx 6.626069\cdot 10^{-34}\ {\mbox{J}}\cdot {\mbox{s}}\approx 4.13567\ \mathrm {\mu } {\mbox{eV}}/{\mbox{GHz}})}$。

この世界にあるすべて物体は光を放射、反射、伝播している。この光の電磁スペクトル分布（物体のスペクトル特性と呼ばれる）は物体の組成によって決まる。スペクトルの型は物体からの放射の性質によって区別することができる。

• もし、スペクトルが主として物体の熱放射（熱輻射）によるものであれば、放射スペクトル（または輝線スペクトル）が発生する。
  • 黒体スペクトルより多い光の放射であることもあれば少ない光の放射であることもある。
• スペクトルが背景から構成されたものであれば、光が伝播する物体によって電磁波が吸収され吸収スペクトルができる。

分光学は物理学の一分野で物質のスペクトル特性を扱う分野である。

電磁スペクトルの分類の体系は正確であるが、電磁エネルギーの近隣との分類が重複していることがよくある。例えば、60Hzの低周波電波（SLF）は天文学者によって研究されているが、これは電力供給の周波数（注：日本では西日本）にもなる。また、低エネルギーガンマ線は高エネルギー X線を含んでいる。これは、ガンマ線が原子核の崩壊などの核反応によってできるものを指すのに対し、X線が高エネルギー内部電子に伴って遷移する電子によってできたものを指すからである。それ故、ガンマ線とX線は波長ではなく放射源によって分類される。一般的に、核遷移は電子遷移よりも高エネルギーであり、通常ガンマ線はX線よりも高エネルギーである。しかしながら、ガンマ線を出す低エネルギー核遷移（例えばFe57の核遷移は14.4keV）は高エネルギーX線よりも弱いことがある。

また、電波の分類は国や学会などによりさまざまな分類が存在する。

電気エネルギーは電磁スペクトルの低周波、長波長の終端に相当する。放射は2線式、もしくは3線式の伝送線にそって伝送され、アンテナなどのさまざまな装置によって送信される。周波数 0のエネルギーは直流電源によって放出される。50Hzや 60Hzにおいては一般的な発電所の交流発電機で生成される。20Hzから 30kHzまでの電磁エネルギーは電話や拡声器、音響機器などから放出される。これらの周波数においてテレビの同軸ケーブルを通る 超短波（VHF）と電球に送られる 60Hzの電気との間には機能上の差異はまったく無い。どちらもアンテナにつなげれば、空間に放出される。

• 電波、電波の周波数による分類参照
• 赤外線参照
• 可視光線参照
• 紫外線参照
• X線参照
• ガンマ線参照

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• 電磁波
• 放射エネルギー
• 分光法

• 環境科学概説【電磁波の人体への影響】（国立環境研究所）

表 話 編 歴 電磁波
←短波長       長波長 → ガンマ線 - X線 - 紫外線 - 可視光線 - 赤外線 - （テラヘルツ波） - マイクロ波 - 電波
X線	硬X線 X線 軟X線 超軟X線
紫外線	極端紫外線（EUV） 遠紫外線（FUV） 近紫外線 UV-C UV-B UV-A
可視光線	紫 藍 青 シアン 緑 黄 橙 赤
赤外線	近赤外線（NIR） 短波長赤外線（SWIR） 中波長赤外線（MWIR） 長波長赤外線（LWIR） 遠赤外線（FIR）
マイクロ波	Wバンド Vバンド Qバンド Kaバンド Kバンド Kuバンド Xバンド Cバンド Sバンド Lバンド Pバンド Gバンド
電波	サブミリ波 ミリ波（EHF） センチメートル波（SHF） 極超短波（UHF） 超短波（VHF） 短波（HF） 中波（MF） 長波（LF） 超長波（VLF） 極超長波（ULF） 極極超長波（SLF） 極極極超長波（ELF）
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表 話 編 歴 色彩
色彩科学	色の物理学 電磁スペクトル 可視光 スペクトル色 構造色 発色団 カラリメトリー 分光強度分布（英語版） 色覚 色覚 色覚異常 条件等色 色順応 色の恒常性 色温度 反対色過程 ユニーク色相 色彩心理学 ナショナルカラー 色再現 色域 ホワイトバランス デジタル画像処理 カラーマネージメントシステム 色空間 アルファブレンド
基礎的概念	色彩理論（英語版） 配色 補色 暖色 寒色 加法混合 減法混合 色名 原色 純色 有彩色 無彩色 二次色 三次色（英語版） 中間色
色の三属性	色相 彩度 明度
色名	基礎的な色 白 黒 赤 緑 青 シアン/藍 マゼンタ/紅 黄 代表的な二次色 紫色 碧色 橙色 褐色 灰色
分野	印刷 網点 CMYK 特色（スポットカラー） コンピューター 色深度 ウェブカラー X11の色名称
研究者	ゲーテ ルンゲ ドルトン ヤング プルキニェ シュヴルール グラスマン E.W.V.ブリュッケ（英語版） ヘルムホルツ マクスウェル ヘリング ベツォルト マッハ アブニー オストヴァルト マンセル ゴールドシュタイン（英語版） グラニト スヴァエティチン マクアダム ジャッド ワイスゼッキ クリース ジェイムソン ハーヴィッチ ニッカーソン
表色系(色空間)	混色系 CIE XYZ CIE RGB CIE Lab CIE Luv CIE Yuv CIE UVW CIECAM02（英語版） オストワルト表色系 Rec. 2020 RGB YUV 顕色系 HSV HSL マンセル表色系 NCS PCCS その他 LMS色空間 色の見えモデル
色彩の組織	パントン 国際照明委員会 国際色彩学会 国際カラーコンソーシアム 日本色彩学会 日本色彩研究所 日本流行色協会 日本カラーデザイン研究所
関連項目	色名一覧 色立体 カラーチャート グレースケール ブラック・アンド・ホワイト 蛍光色 言語による青と緑の違い（英語版） 緑#緑をさす「青」 グルーのパラドックス 色彩調和論 色素 透明 無色 日本の色の一覧 日本の伝統色 パステルカラー バルール パレット パーソナルカラー ヒトの髪の色 ヒトの虹彩の色 ヒトの肌の色 不可能な色 虹色 二色旗 三色旗 対比効果 プルキニェ現象 アブニー効果 ヘルムホルツ・コールラウシュ効果（英語版） ベツォルト・ブリュッケ現象（英語版） ハント効果（英語版）

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