電波の世界観です。機械いじりが子供のごろから好きだった父親の話を参考にしています。
たとえば、水上に石を投げ落とした時のことを考えてほしい。水面に石が落ちたところから波紋が広がっていく。このように、波は水の流れを伝わっていく。
あるいは、空気の波。とても大きな音で誰かが叫んだ時、その声は大きく伝わる。これは、音の波であるから、音波と呼ばれる。
電波（電磁波）は、電気による波であり、空間の中を伝わる。エレクトリック・ウェーブである。
波は三角関数のグラフのように、上がったり下がったりする。
そして、電気も伝わるものの一つである。
電気は、コードやケーブルをたとえば豆電球のようなものに繋いだ時に、ケーブルの「導線」によって伝わる。そして、電気はエネルギーである。
電気には、直流と交流がある。直流（DC）の場合、バケツの水が上から下に流れるように、電気は一方向に伝わっていく。これに対して、交流（AC）では、二つのバケツが互いにシーソーに乗せられていて上がったり下がったりするように、二つの地点を繰り返し往復するように伝わる。
家庭用の電気などは交流である。コンセントの端が2つに分かれているのは、その2つを行ったり来たりするからである。
この交流の「行ったり来たり」の電気が、一秒間に何回行われるか、という単位を「Hz（ヘルツ）」とし、これを「周波数」と呼ぶ。周波数の低いもの（1000Hzなど）を「低周波」と言い、周波数の高いもの（1MHz、1GHzなど）を「高周波」と呼ぶ。
さて、ここから少し突飛な話になってくる。それは、「電気が超高周波になると導線でなくても伝わる」ということだ。
電気は、周波数の少ないものではおだやかな波になり、周波数を高くしていくと小刻みな波になる。
マックスウェル、ヘルツ、マルコーニなどの科学者が発見した事実は、電気がとても高い周波数（超高周波）になると、導線を繋いでいなくても、電気が電波となって空間を伝わるようになる、ということだ。
なぜ空間を伝わるのかは、まだ確かなことは分かっていない。
マルコーニは、この事実を使って、空間を伝わる電磁波を応用し、発振機と受振機による無線電信を行った。
最初は、「ツー」と「トン」のような単純な信号を、発振器につけたキー（ツートン信号の電気を伝える装置）と受振器につけたスピーカーで送受信し、それを聞いている側が理解して翻訳する、というものだった。モールスによって標準の信号形式が定まり、モールス信号となった。
これは特に戦争の現場などで指示を伝えるために利用された。
そのうち、エジソンなどの時代の科学者が無線電話を発明した。無線によって、人々が離れた場所でも、コミュニケーションを取ることが出来るようになった。
光と電波は同じものである。電波がとても高周波になると光になる。波長が違うだけで、両者は同じものである。
X線、放射線、電磁波、電波、光、そうした全てのものは、波長が違うだけで同じものである。
夜、夜空に星空が見える。それらは光を出している。だが、光を出さず、X線や電波を出している星もある。そうした星は、望遠鏡では見えないが、電波望遠鏡では見える。
宇宙とは不思議である。
まず、電圧が上がったり下がったりする電気の波のことを、交流と呼ぶ。この交流する波において、一秒間にどれだけ上がったり下がったりするか、というのを「周波数」と言い、「ヘルツ」（Hz）という単位で数える。
まず、家庭に来る電線の周波数は、50/60Hz。なぜ50と60の2つがあるかというと、明治維新のごろに東と西の日本で別々の技術の輸入元を得たことから始まる。
50～60ヘルツ程度では、電線の中で電流が流れるに過ぎない。だが、これをもっと周波数を上げていくと、今度は電線を飛び越えて空中の中を進み、漂うようになる。これを「電波」と言う。
そして、さらに電波（電磁波）の周波数を上げていくと、今度は人間の目に見える「光」になる。
そして、さらにさらに電磁波の周波数を上げていくと、今度はものの中を通り抜け、突き抜けて透き通るようになる。これが、「放射線」である。
X線は放射線の一種。物体の中を透き通ると言っても、通りやすい物質と通りにくい物質がある。人間の肉体などは通りやすく、金属は通りにくく、骨は中間である。X線を使って体内を透視し、骨や金属を浮かび上がらせることができる。この時、単に体にX線を当てて、X線に反応する感光フィルムを当てて写像すれば良い。
AMは、電波の強弱によって音波を伝える振幅変調。雑音が入りやすいが、広範囲に届く。
FMは、周波数の変化によって音波を伝える周波数変調。雑音が入りにくいが、狭い範囲にしか届かない。
AMは、災害時などでも聴ける範囲が広いため、ニュース放送などに用いられる。FMは音楽番組などによく使われる。
以下のページを参考にしました。
僕の父親は子供の頃からアマチュア無線が好きでした。家の近くに交信用のアンテナを立てて（父親によれば、周波数が低いとアンテナが大きくなり、周波数が高いとアンテナが小さくなるため、周波数が低い場合はアンテナを立てる必要があるが、スマホなどでは周波数が非常に高いためスマホの中にアンテナがある）、友達と一緒にアマチュア無線を楽しんでいたそうです。
アマチュア無線は世界中のさまざまな人と交信できます。それは外国であることもあり、相手が外国である場合、交信する際には英語でメッセージを交信します。
スマホのような電波は周波数が高いため近くまでしか届きませんが、アマチュア無線で使う電波は「短波」といって周波数が短く、地球の周りにある電離層でそのような短波は跳ね返るため、電離層と地球の間で跳ね返りながら遠くまで届きます。そのため、外国とも交信できるのです。
ただし、実際にアマチュア無線を行うには電波法という国の法律に基づく免許が必要です。
2024.09.25
電子レンジを参照のこと。
2020-03-25に関連する内容があります。