[vc_row][vc_column width=”1/3″][no_button fe_icon=”arrow_back” icon_position=”left” target=”_self” text=”Ⅰ．色と光の関係” icon_pack=”font_awesome” fa_icon=”fa-arrow-left” background_color=”#db9d32″ hover_background_color=”#dbbb83″ padding=”50″ font_weight=”200″ link=”http://xn--lckwg6by419b82b.com/%E8%89%B2%E3%81%A8%E8%89%B2%E5%BD%A9%E5%BF%83%E7%90%86%EF%BC%88%E3%82%AB%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%82%BB%E3%83%A9%E3%83%94%E3%83%BC%EF%BC%89%E3%81%AE%E8%AC%9B%E5%BA%A7/%E2%85%A0%EF%BC%8E%E8%89%B2%E3%81%A8%E5%85%89%E3%81%AE%E9%96%A2%E4%BF%82″][/vc_column][vc_column width=”1/3″][/vc_column][vc_column width=”1/3″][/vc_column][vc_column][vc_separator type=”normal” position=”center” border_style=”solid”][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/1″][vc_column_text]

２．光とは何か

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光とは

光とは電磁波の一種でであるといえます。

電磁波とは、電場と磁場が作る放射エネルギーの１つで、電気と磁気が共に作用する場の周期的な変化で起こる波動のことです。

（イギリスの物理学者マックスウェルは光は電磁波の一種で有るとしました。）

電磁波は波長の長さによって種類に違いがあり、長波長側から、テレビやラジオの電波や携帯電話からでる電磁波、レーダー波､赤外線､紫外線､X線、ガンマ線など、電磁波は私たちの身近な存在であります。

電磁波は波の性質を持っています。

しかしただの波ではありません。

かたまりをもった粒子という性質も持っています。※１）

ひとつひとつの光のかたまりは、光子と言い、原子よりはるかに小さいミクロなものです。

原子は原子核と電子、原子核は陽子と中性子、さらにクオークと細分化され、

光子はそれ以上分割できない光の最小の単位とされています。

波長とは

電磁波の波動における山から山まで、または谷から谷までの長さでエネルギーの種類を表し、波長の長さはnm(ナノメートル)という単位で評価を表します。※２）

振幅とは

電磁波の波動曲線の基線からの隔たり（山から谷までの半分）で、エネルギーの大きさを表します。

一般に振幅といっているのは最大振幅のことで、電磁波では普通波動曲線の上下の真ん中にある基線からの隔たりをいい、ボールが地面に落ちて弾むような波動の場合は基線を谷底にとるので、振幅は山から谷までの長さとなります。

したがって振幅の解説が異なりますが、ここでは（振動の山から谷までの半分の長さ）をいいます。

エネルギーの大きさは、波長によって差があり、波長が短い（周波数が高い）ほどエネルギーは大きく、波長が長い（周波数が低い）ほどエネルギーは小さくなります。

青い光はエネルギーが高く、赤い光はエネルギーが低いということになります。

遠赤外線は赤い可視光線より波長が長い電磁波で、身体をじわじわ温めるのに対して、紫外線は青い可視光線よりも波長が短い電磁波で、短い時間で肌を焼いてしまいます。

これが波長（周波数）によるエネルギーの大きさの違いです。[/vc_column_text][/vc_column][vc_column width=”1/3″][vc_column_text]※１）「光は粒子なの？それとも波なの? 」

この問題は、大きな問題として科学者たちを大いに悩ませてきました。
なぜなら、光が波であるとしなければ説明できない現象と、光が粒子であるとしなければ説明できない現象同時に存在していたからです。

「こっちの実験すれば波みたいだよ！」
「でもこっちの実験では粒子だってよ！」

この問題は、量子力学確立してやっと解決に向かうことになりました。
「光は〈粒子性〉と〈波動性〉を併せ持つ」ものとして証明されるようになったのです。

よって呼び方も・・・

光の粒子性に重点を置く場合は「光子」
波動性に重点を置く場合には「光波」
光が粒子と波の二面性を持った量子である、という点に重点をおく場合は「光量子」と呼ばれています。

※２）1nmは10億分の1m(100万分の1mm)

 

【コラム】

夏に白い服を着たほうが涼しいのには根拠が有り、白色はあらゆる波長の光を反射する性質が有り、日光が布地に当たってもほとんど反射してしまいます。

よってエネルギーも反射してしまいます。だから布地が熱くならないのです。

ところが黒い服はあらゆる波長の光を吸収してしまうので、布地がエネルギーを受けて温度が上がってしまい、夏にはより暑く感じてしまうのです。

また雪は白いから、太陽から降り注ぐ光（紫外線」）の多くを反射する性質があるので、スキー場で反射光と頭上からの直射日光を浴びて雪焼けしてしまうのです。
（雪は氷の結晶なので無色透明ですが、乱反射によって白く見えるのです。）[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/1″][vc_separator type=”normal” position=”center” up=”20″ down=”20″ border_style=”solid”][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/3″][no_button fe_icon=”arrow_back” icon_position=”left” target=”_self” text=”１．色とは何か” icon_pack=”font_awesome” fa_icon=”fa-arrow-left” background_color=”#db9d32″ hover_background_color=”#dbbb83″ padding=”50″ link=”http://xn--lckwg6by419b82b.com/%E8%89%B2%E3%81%A8%E8%89%B2%E5%BD%A9%E5%BF%83%E7%90%86%EF%BC%88%E3%82%AB%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%82%BB%E3%83%A9%E3%83%94%E3%83%BC%EF%BC%89%E3%81%AE%E8%AC%9B%E5%BA%A7/%E2%85%A0%EF%BC%8E%E8%89%B2%E3%81%A8%E5%85%89%E3%81%AE%E9%96%A2%E4%BF%82/%E2%85%A0%EF%BC%8E%EF%BC%91%E8%89%B2%E3%81%A8%E3%81%AF%E4%BD%95%E3%81%8B”][/vc_column][vc_column width=”1/3″][/vc_column][vc_column width=”1/3″][no_button fe_icon=”arrow_back” icon_position=”right” target=”_self” text=”３．プリズムによる分光” icon_pack=”font_awesome” fa_icon=”fa-arrow-right” background_color=”#db9d32″ hover_background_color=”#dbbb83″ padding=”50″][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column width=”1/1″][vc_separator type=”normal” position=”center” up=”20″ down=”20″ border_style=”solid”][/vc_column][/vc_row]