アンテナ工房の遊び方
- 実験を選び、カードで振動数を読もう。MHzは10⁶ Hz、GHzは10⁹ Hzです。
- c = 3 × 10⁸ m/s として λ = c ÷ f を使おう。アンテナは λ ÷ 4、レンジの熱いところの間かくは λ ÷ 2 です。
- 予想を入力してスタートを押そう。波はその振動数の分だけスローで進みます。
- オレンジの印を、山、アンテナ、とけたところ、そして右のはしごとくらべよう。
目に見えない波
ラジオ、テレビ、携帯電話、Wi-Fi、電子レンジ、そして光は、どれも電磁波です。電場と磁場のゆれで、伝える物質がなくても進み、どれも光の速さ c = 3 × 10⁸ m/s で進みます。ちがうのは振動数、つまり波長 λ = c ÷ f です。1 MHzのAM局の電波は300 m、100 MHzのFMラジオは3 m、2.4 GHzのWi-Fiは12.5 cm、目に見える光の波長は約200万分の1 mです。アンテナは波長に合わせて作られます。波長の4分の1の長さのかんたんな棒は波と共振するので、車のアンテナは1 mより短く、AMの鉄塔は何十mもの高さがあります。電子レンジの中では、波が金属のかべの間を行ったり来たりして定常波ができ、熱いところが半波長ごとに、その間に冷たいところがならびます。だから食べ物はターンテーブルで回り、止めておいた板チョコは、間かくがはかれるところでとけるのです。
学習に絞ったモデル
波はちょうど3 × 10⁸ m/sで進みます（空気中の光はほんの少しおそくなります）。それぞれの波はその振動数の分だけスローにするので、1回の振動が画面上で1秒になります。波はアンテナから出ていき、何もはね返りません。電子レンジの定常波は完全で、熱いところはちょうど半波長ごとにあります。2%以内の答えは正解です。