電磁波のエネルギー

自分のRIG の出力は5W，昨日から0.5W にしぼって運用している．

で，これって光子何個分？

光子1個のエネルギー E は
　　プランク定数 h=6.626068 × 10^-34 J s　
に周波数ν（にゅー）（=光速/波長）をかけたもの．
　　E=hν
hは歴史的にドイツ語式に「ハー」と発音するようである．はー（イー　イコール　ハーニュー）

HF 7MHzの電波の光子1個分のエネルギーは，
　　（6.626068 × 10^-34 J s）×7MHz = 4.6382476 × 10^-27 ジュール

自分の FT-817ND の出力 5Wは，1秒間に 5 ジュール の出力だから，毎秒
　　5 ÷　(4.6382476 × 10^-27) ＝　1.07799334 × 10^27 個
の光子を出す．わー，いっぱい．


VHF の 144MHz では，周波数は20倍なので，光子1個のエネルギーは20倍．
　　（6.626068 × 10^-34 J s）×144MHz = 9.54153792 × 10^-26 ジュール
同じ出力でも，1秒当たりの光子個数は 1/20 の，
　　5 ÷　(9.54153792 × 10^-26) ＝5.24024538 × 10^25 個
に減る．

VHF が電離層を突き抜けてしまうのは，光子1個1個ののエネルギーが大きいから．
10^15 Hz =10^9 MHz = 1000THz の紫外線は，皮膚を突きぬけ日焼けを起こす．
10^20 Hz =10^14 MHz = 10^8 THz のガンマ線は，生体を突き抜け，遺伝子を破壊する．


見通し範囲であれば，7MHz より 144MHz の方が安定した通信ができる．
実際，144MHzでは届く神奈川県に 7MHzでは届かない．

先日のコンテストでも，144や430 ではほぼ関東一円，満遍なくQSOできた．
しかし，7MHzでは直接波が届くのは20km～30km のような気がする．毎週の OAM (On Air Meeting) で，鎌倉や町田がキー局になると，ほとんど聞こえない．これは 7MHz の光子のエネルギーが小さく，直接波の光子が力尽きるから？
しかし，200km～になると電離層反射波のおかげでQSOできるので，OAM のキー局が関西以西だと確実に QSO できるし，東北以北ロシアまではとても安定している．
いわゆるスキップゾーン．自分のアンテナは垂直系なので，発射角が低く，そうなってしまう．
7MHzで隣接県とQSO するには，発射角を上げるしかないかな．

逆に3.5や，1.9 は7MHz の半分や1/4 のエネルギーしかないので，低い電離層D層の影響も出てきて・・・この辺は，まだ余り電波を出していないので，経験がない．

こうした，周波数による電波伝搬の違いを通じて，電磁波（光子）のエネルギーということを感じる．

光子のエネルギーを実感するのは，もっとエネルギーが大きなときではある．
通信に使う周波数では，「電離層で反射するか，突き抜けるか」というレベルであるが，ガンマ線くらいになれば人体を突き抜けるくらいのエネルギーになる．

周波数が高くなり，光子1個のエネルギーが大きくなると，網膜の神経を刺激して，光が見える．
さらにエネルギーが大きくなると，紫外線は皮膚細胞を刺激して日焼けを起こし，放射線は体を通り抜けたり遺伝子を破壊したりするわけだ．
＞以前の記事