キーコンセプト
Physics
Radio waves
Electricity
Electromagnetism
Wireless communication
Introduction
How to the radio can receive music and news broadcast over thin air?不思議に思ったことがありませんか？ ラジオはもちろん、ラジコンや携帯電話も、すべて目に見えない波で情報を受け取っているのです。
電波は、可視光線も含むエネルギーの一種である電磁波の一種であり、その一部を電波と呼びます。 電波は有害なものではなく、実は長距離の通信に非常に便利なものです。 電波を使って情報を送るには、送信アンテナから一定の周波数（波の大きさがわかる）で電波を出し、それを受信アンテナで拾います。 物質によっては、電波を遮断したり、妨害したりすることがあります。 トンネルや地下駐車場に入ると、カーラジオや携帯電話の電波が届かなくなることに気がついたことはありませんか？ 電波を遮断する材料と、電波を通しやすい材料とはどのようなものでしょうか。
背景
送信アンテナ（送信機）は、特定の電流によって電波を発生させ、発信しています。 これは、送信機の内部にある電線に、電子というマイナスの電荷を帯びた粒子が流れ、電流が流れるからです。 電線の中を電流が流れると、電線の周りに電磁場が発生します。 この電磁界がアンテナから四方に放射され、目に見えない電波を発生させます。
この電磁波がラジオなどの受信アンテナ（レシーバー）に当たると、レシーバーの電線の内部に電流が発生します。 (電流が最初の場所で電磁界を生成したときに送信機で何が起こったかの逆プロセス）。 受信機では、電流を処理して送信された情報に戻し、ラジオでは音楽やその他の放送を聞くことができます。 送信機が発する電波を遮断できる素材もあり、受信機が送信機から送られた情報を処理し、応答できるかどうかでテストすることができます。
材料
-ラジコンカーとそれに対応するリモコン（両方とも使える電池）
-綿（綿素材の服など）
-アルミホイル
-ラップ
-ワックスペーパー
-ゴム手袋
-滑らかで広い空間
ラジコンカーの試乗準備
-最初にラジコンカーとそのリモコンは両方とも新しい電池を持っているか確認すること。 あなたが使用されるオープンスペースで車がよく走ることを確認してください。
-あなたがテストしたい各材料（綿、アルミホイル、プラスチックラップ、ワックスペーパー、ゴム手袋）が完全にRCカーのリモートコントロールをカバーするのに十分であることを確認します。
手順
-リモコンを綿で包みます。 リモコンが完全に覆われているか、穴が開いていないか、リモコンの操作ができる程度に緩んでいるかを確認してください。 動きますか？
-リモコンからテスト材を取り除きます。
-リモコンからテストした素材を取り除いて、何もつけていない状態でも車が動くかテストしてください。 7361＞-異なる素材ごとにこの作業を繰り返します。どの素材では車はまだ動作し、どの素材では車は動作しないのでしょうか？ なぜだと思いますか？
-おまけ このアクティビティでリモコンからの信号をブロックできたのと同じ材料で、他の機器から送信される無線信号がブロックされていますか？ テレビやステレオのリモコンなど、他のリモコンを使って、もう一度この活動を試してみてください。 異なる無線機器はどのように反応するのでしょうか? 同じような種類の電波を使っているのでしょうか、それとも違う種類の電波を使っているのでしょうか？ ラジコンカーリモコンを完全に覆って信号を遮断する必要がありますか？ リモコンからラジコンカーへの信号を遮断するために見つけた材料を使って、この活動で最初に行ったようにリモコンを完全に覆い、車を操作しながらリモコンの覆いをゆっくりと取り除いてください。 信号を遮断するためには、どの程度の覆いが必要でしょうか？
考察と結果
ラジコンカーのリモコンをアルミホイルで覆うと、ラジコンカーは動かなくなるのでしょうか？
リモコンで車を操作するとき、リモコンは車が受信できる特定の周波数の電波を発信しています。 リモコンは送信機、クルマは受信機として働きます。 そして、車が電磁波である電波を受信すると、車の中の電線に電流が流れ、車がどの方向に動くかを教えてくれるのです。 素材の厚みや組成によっては、電波を遮断したり、妨害したりすることがあります。 ラップ、ワックスペーパー、綿、ゴムなどの薄い素材は、電波を遮断することはありません。 しかし、アルミホイルや銅などの導電性の金属は、電波を反射・吸収してしまうため、電波の送信を妨害してしまいます。 この活動で行われたように、送信機や受信機を導電性の高い金属でできた完全に密閉された容器に入れることが、電波を妨害する最も効率的な方法です。
その他の探求
「電波は壁の中の水を見つける」Scientific American
A Science Odysseyより。 PBS Onlineの「Radio Transmission」
Newtonの「Blocking Radio Waves」。 科学者に聞く」
「電磁場とは何か」（世界保健機関）
「電磁波防止装置」（Science Buddies）
This activity brought to you in partnership with Science Buddies