リハビリに必要な物理学の知識〜電磁波の種類〜

こんにちは、療法士活性化委員会の大塚です。

理学療法士大塚久

 

本日も物理についてお話ししていきたいと思います。

今回は電磁気の種類について、波長の長い順にお話ししていきます。

 

 

ラジオ波について

 

ラジオ波は、名前からもわかる通り、ラジオやテレビの電波がこれに該当します。波長は最も長く、1メートルから1キロメートル程です。

医療の現場では、ラジオ波はMRIに使われています。MRIはラジオ波と磁場を組み合わせて、体内の軟部組織の詳細な画像を作成します。

ラジオ波の特性は、物体を貫通しやすいので、建物や山の障害物を超えることができます。

 

 

 

マイクロ波について

 

マイクロ波は1ミリメートルから1メートルの波長で、用途は食物の加熱(電子レンジ)、レーダー、衛星通信などに利用されています。

医療の現場では、マイクロ波の治療器に使われています。

マイクロ波は水分子と相互作用する、つまり水分が多いと温まりやすい特性を持つので、筋肉などは温まりやすいです。

 

 

赤外線について

 

赤外線の波長は700ナノメートルから1ミリメートルで、リモコンや熱感知カメラ、暖房器具などに利用されています。

医療の現場では、赤外線治療器に使われています。

 

 

可視光線について

 

可視光線の波長は400から700ナノメートルで、視覚情報の伝達や光ファイバー通信などに利用されます。特性は、人間の目に認識されて情報を伝えることができます。

可視光線は目に見えるので、視覚情報としてしっかり入っていきます。波という情報が網膜に入り、そこで電気刺激に変わり、それが脳に入り、処理されて見えるというわけです。

 

 

 

紫外線について

 

紫外線の波長は10から400ナノメートルです。日焼けに関わったり、ビタミンD生成したり、殺菌に利用されたりします。

ビタミンDは紫外線が当たることによって、活性化ビタミンDに変わります。それによってカルシウムの吸収を促進するので、骨粗鬆症予防のためにはカルシウムを摂るだけでなく、しっかり日に当たることが大事です。

 

紫外線は可視光として紫の光が目に届いているわけではありませんが、実際には身体が吸収しています。これが日焼けです。このように、見えていないけれど身体で感じていることは多くあります。物理は力(エネルギー)がどう変換されるかを表わしていると思ってもらえると面白いと思います。

 

 

X線について

 

X線の波長は0.01から1ナノメートルで、X線撮影(レントゲン)やCTスキャンなどに利用されています。CTスキャンはX線を様々な角度から当てることによって体内の断面画像を作成するもので、より詳細な診断に役立ちます。

人体を透過する能力があるので、内部構造の視覚化に利用されますが、過剰な被曝は健康リスクを害する恐れがあります。

 

 

ガンマ線について

 

ガンマ線の波長は最も短い0.01ナノメートル未満です。癌治療や原子核研究に用いられて入り、医療ではガンマナイフ治療に使用されています。ガンマナイフ治療は、外から当てるので、非侵襲的に治療を行うことができます。その他、PETスキャンにも利用されています。

ガンマ線は波長がかなり短いので、エネルギーが高く、細胞を壊す能力があります。

 

 

 

まとめ

 

リハビリに必要な物理学の知識〜電磁波の種類〜

1. 電磁波は波長の長い順に、ラジオ波、マイクロ波、赤外線、可視光線、紫外線、X線、ガンマ線がある。

2. 医療の現場では、マイクロ波治療器、赤外線治療器、レントゲン、紫外線殺菌、レントゲン、CTスキャン、ガンマナイフ治療など、電磁気は様々な場面で利用されている。

3. 可視光線以外の電磁波のように、目には見えないものでも身体に影響を及ぼすものは沢山ある。

 

 

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