【短時間でスッキリ!】電波の仕組みを簡単にわかるように解説した。

ためになる知識

この記事では、

  • そもそも電波って何?
  • 電波でどうやって情報を伝えてるのか知りたい!
  • パソコンが情報を処理している仕組みが知りたい!

という方に向けて、短時間でわかりやすくお話していきます。

電波ですが、もう私達が生きていく上では欠かせない物の1つになっていますよね。
それこそこの記事を今スマホで見ているなら、その情報を受信しているのも電波のおかげです。

例えば、wi-fi4G5Gなどは、全て電波のしくみによって情報が運ばれてきています。

では、この電波がどうやって情報を運んで来てるのかそもそも電波って何なのよと言われると、なかなかイメージしづらいのではないかと思います。

今回はそのような謎を解き明かす電波の仕組みをわかりやすくお話していきますので、是非ご覧ください。

なお、この記事とほぼ同じ内容を動画でもお話ししていますので、お好きなほうでご覧ください。

【電波のしくみ】電波で情報を送るってつまりどういうことなんだ?

電波の仕組みを簡単にわかるように解説した。

green and white labeled box

電波とはそもそも何なのか

それでは、そもそも電波とは何なのかというところからお話をしていきます。

電波というのは電磁波って呼ばれている波のエネルギーの1種です。

波のエネルギーというと抽象的でよくわかんないですよね。

例えば、この目に入ってくる光・赤外線・紫外線などは、全て電磁波の一種です。

では光・赤外線・紫外線などや電波とは一体何が違うのかというと、波長が違うんです。

それぞれ波長の長さによって名前がつけられているということです。

この内の1種類が「電波」と名付けられている、ということです。

上の図を見ると、比較的波長が長いところに電波がありますが、なぜ波長が長いものを電波としたかというと、

電波に情報を載せることによって遠くまで情報を伝えたかったため

波長を長くする必要があったんですよね。

なぜ波長を長くすると情報が遠くまで届くのかと言うと、

この空気中にはいろんな粒子とかゴミとかが実はいっぱいあるし、街なかにはビルや鉄塔など色々な障害物がありますよね。

波長が長い電磁波はそのような障害物に当たったときに、回り込んで回避したり等、影響を受けにくい性質があるんですよね。

通信に使う電波は遠くまで飛ばす必要があったので、波長が長いものを電波としたということです。

どうやって電波に情報を載せるのか

turned on MacBook Air displaying coding application

コンピュータが扱っている情報とは

では、その電波にどうやって情報を載せてるのかということをお話していきます。

これを理解するためには、まずパソコンとかコンピュータがどうやって情報を判断しているのかを理解する必要があります。

コンピュータが情報をどう扱っているかというと、

コンピュータは実はオンとオフの2通りの情報しか扱っていないです。

あんな画像とか音楽とかいろんなものを扱えてるのに2通りだけってどういうこと?

って思うじゃないですか

どうしてるかと言うと

その2通りの情報を大量に連続して送ることによって様々なデータを扱うことができている

ということなんです。

例えば、私がパソコンに0という情報を送りたいとします。

でもコンピュータはオンかオフかしか判断できないですから、オフを「0」と設定しておき、オンを「1」と設定しておきます。

すると「0」を伝えるためには、私はオフを送ればいいということになり、逆に「1」を伝えたいときには、オンを送れば良いということになります。

では、次に「2」を送りたい時はどうすれば良いかというと、「オンオフ」を「2」というようにコンピュータに設定しておけばよいのです。

さらに「オンオン」を「3」と設定しておくことによって、「3」を伝えることもできます。

数字だけではなくて、文字や音声や画像や動画など、全てのデータはこのように「0」「1」で認識されています。

このようにオンとオフの連続を大量に送ることによってコンピュータは様々なデータを扱うことができている、ということなのです。

電波に情報を載せる仕組み

では、電波に情報載せるとなった時に、オンとオフを伝えれば良いということになります。

電波にどうやってオンとオフを載せようかということですが、先程も言ったとおり電波っていうのは波のエネルギーです。

波っていうのは高さが上下に変化するものです。

これを利用して波が上にある時をオンにして、波が下にある時をオフにしようと決めておくのです。

このように波の形をコントロールして、自分の送りたいデータを波の形に置き換えることで波でデータを表現しているということです。

そして波の形をコントロールした電波を遠くに飛ばすことによって、受信した方はそのデータを読み取ることができる、ということなんです。

ちなみに電気信号で情報を送る時は、その電圧が高いか低いかによってデータを当てはめたりしているんです。

このように、様々なものにオンとオフを当てはめることによって、情報は送ることができるという仕組みなんですね。

電波で情報を送っている仕組み、理解できましたでしょうか。

それでは、最後までご覧いただきありがとうございました!

次の仕組みでお会いしましょう。

コメント

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