全世界で870万部を売り上げた伝説の学習参考書シリーズ「Big Fat Notebook」。その化学版が『アメリカの中学生が学んでいる 14歳からの化学』だ。
左巻健男氏(元東京大学非常勤講師 元法政大学教授)「本書は、物質の世界を理論的に豊かに示してくれる知識に満ちている」、市岡元気氏(教育系YouTuber サイエンスアーティスト)「面白すぎる。分かりやすすぎる。化学が苦手な人ほど読んでほしい一冊です」、竹内薫氏(サイエンス作家)「優等生のノートの体裁を取りながら、きちんと教科書のポイントを押さえている。大人の学び直しにも最適」と各氏も大絶賛の内容だ。
同書から、本文の一部を公開する。格闘ゲーム『ストリートファイター』でお馴染みの「波動拳」、この「波動」はつまり何なのか?

アメリカの中学生が学んでいる 14歳からの化学2026年8月27日配信記事Photo: Adobe Stock

波動とは何か

波動とは、振動によってエネルギーが伝わっていくことである。

波動は山(または谷)の高さと長さで特徴づけられ、それらは振幅(しんぷく)と波長(はちょう)によって表される。

波動を説明した図解『アメリカの中学生が学んでいる 14歳からの化学』より抜粋

波長にはさまざまな単位が用いられる。
たとえば、メートル、センチメートル、ナノメートル、オングストロームなどである。

1オングストロームは10-10メートル、つまり1センチメートルの1億分の1に等しい。

電磁スペクトル

1900年頃まで、光は波動のように振る舞うと考えられていた。
その振る舞い方は、電磁波(でんじは)全般に当てはまる。

電磁波は身の回りの至るところに存在し、さまざまな形を取っている。
ほとんどの波長および振動数の電磁波は、人間の目には見えない。

一般的な電磁波には次のようなものがある。

電磁波の例のイラスト『アメリカの中学生が学んでいる 14歳からの化学』より抜粋

あらゆる種類の電磁波をまとめて表したものを、電磁スペクトルという。
電磁スペクトルはおもに以下の7つの領域に分けられる。

電磁スペクトルの種類『アメリカの中学生が学んでいる 14歳からの化学』より抜粋

電磁スペクトルの中で人間の目に見えるのは、可視光線だけである。
可視光線は虹の7色(赤・橙・黄・緑・青・藍・紫)に分けられる。
紫色がもっとも波長が短く(振動数が高く)、赤色がもっとも波長が長い(振動数が低い)。

虹の7色を波長の長いほうから短いほうへ並べると、となる。

電磁スペクトルの例をまとめた表『アメリカの中学生が学んでいる 14歳からの化学』より抜粋

上の表は、さまざまな電磁波の波長の大きさを表している。
電波は、大縄跳びのロープのように波長が長い。
ガンマ線は波長が非常に短く、原子核くらいである。

テレビ、ラジオ、電子レンジには電磁波が用いられている。