私たちが「光」と聞いて思い浮かべるのは、目に届く明るさや色ですが、
物理学の言葉に言い換えると、それは「ある波長の電磁波」です。
スマホの電波も、Wi-Fiも、目に見える光も、じつは全部 “電磁波” という同じ仲間です。
ここでは、note記事『光の「見える」と「見えない」──3つの学問から見た「可視／不可視」の要点』のうち、「物理学の基礎」部分を、もう少しだけ丁寧に分解しておきます。
電磁波とは何か
電磁波は、電場と磁場がセットになって振動しながら伝わっていく“波”です。
- 電場：電荷に力を及ぼすはたらき
- 磁場：磁石や電流に力を及ぼすはたらき
この2つが時間的・空間的に変化しながら広がっていく様子を、まとめて「電磁波」と呼びます。
真空中では、電磁波はすべて同じ速さ（光速）cで進みます。
「周波数」と「波長」と光速
波の状態を表すとき、よく出てくるのがこの2つです。
- 周波数 f：1秒あたり何回振動するか
- 波長 λ：山から山までの長さ
真空中では、
光速 c = f × λ
という関係が成り立ちます。
同じ速さで進むので、周波数が高くなれば波長は短くなり、
周波数が低くなれば波長は長くなります。
波長で名前が変わる電磁波
電磁波は「どんな波長か」で呼び名が変わります。大雑把に並べると、こんな感じです。
- 波長がとても短い側：ガンマ線 → X線 → 紫外線
- 真ん中あたり：可視光線（およそ380〜780nm）
- 長い側：赤外線 → マイクロ波 → 電波
可視光線は、この中のごく狭い帯域にすぎません。
電磁波という“ファミリー”全体から見れば、人間の目が直接拾える範囲はほんの一部です。
日常のなかにも、次のような領域で電磁波として分類されます。
- 例：
- 波長がとても短い側：ガンマ線（放射線治療など）
- → X線（レントゲン撮影）
- → 紫外線（日焼けの原因）
- 真ん中あたり：可視光線（およそ380〜780nm、私たちが色として見ている部分）
- 長い側：赤外線（リモコン、サーモグラフィ）
- → マイクロ波（電子レンジ）
- → 電波（Wi-Fi・ラジオ）
- 波長がとても短い側：ガンマ線（放射線治療など）
（ガンマ線～電波までを、波長の短い順に並べたスペクトル図。真ん中の細い帯が「可視光」です）
可視光線と不可視光線の線引き
note本編では、
可視光線: 人の目が感知できる約380nm～780nmの波長域。
不可視光線: 可視光線より波長が短い（紫外線、X線など）か、長い（赤外線、電波など）電磁波。
と書きました。
ここでのポイントは、
- “物理的な中身”としては、どれも同じ電磁波
- 違うのは「波長（＝周波数）」だけ
という整理です。
「可視／不可視」という言葉は、
電磁波の側の都合ではなく、人間の感覚器の側の性能で線が引かれている呼び方だ、
という視点を持っておくと、あとで量子光学・光工学の話とつながりやすくなります。
note記事とのつながり
この記事では、note本編のうち
- 「物理学の基礎：光の正体は『波長』の仲間」
の部分を、専門用語を補足しながら整理したものです。
続きとして、
- 「量子光学の入り口（光子と網膜）」
→ 「量子光学編：光子のエネルギーと網膜のしくみ」 - 「光工学パーツ（見える化）」
→ 「光工学編：不可視光を“見える化”する技術」
を読んでいくと、note記事全体の立体感が増してくると思います。
👇 note記事
👇 量子光学パート：【可視光は「網膜が選んだエネルギー帯」──量子光学の視点で”見える”／”見えない”】
👇 光工学パート：【見えない光を道具で検出する──光工学から見た「見える化」】
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