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光のなぞ 光や色のたのしい知识がいっぱい!

光の“正体”は?

光の正体は波!そして粒子

电波も波、そして光も波!

光は、电磁波という波の一种です。そして、粒子(りゅうし)つまり「物」としての性质も持つ不思议な存在です。波といえば、石を投げたときに池の水が轮を描くように広がっていく様子が思い浮かぶかもしれませんね。水面に山と谷が交互にできて、周りへと伝わり、波は広がっていきますよね。光にも同じような性质があります。

目には见えなくても宇宙空间には、そして部屋の中にもいろいろな波が飞び交っています。そのひとつがよく耳にする、电磁波であり、光もこのなかまなのです。

光は波の性质と粒子(りゅうし)の性质の両方を持っています。

光は波の性质と粒子(りゅうし)の性质の両方を持っています。

色のちがいは波长のちがい。

波の山から山までの长さを「波长」と呼びますが、光も波の性质がありますから、波长を持っています。そして、光の色のちがいは、実はこの波长のちがいなのです。人间の目は、波长にしておおよそ380~780ナノメートル(ナノメートル=100万分の1ミリメートル!)までの光を见ることができますが、この间に紫(むらさき)から赤までの色が连なっています。

実は、赤い光の外侧には目に见えない赤外线が、さらに波长の长い波として、电波が存在します。そして、紫(むらさき)の外侧にも目に见えない紫外(しがい)线があり、さらに波长の短い齿线、γ(ガンマ)线が存在しています。

波長波長

波长が短い方が齿线、长い方が电波。全て、光と同じ仲间です。

光のスペクトル

太阳光のような、白っぽい光。これを、プリズムや分光シートを使ってさまざまな色に分解することを「分光」といい、分光によってできた虹のような一连の光の帯を「スペクトル」と呼びます。

私たちにとって身近な电灯、蛍光(けいこう)灯のスペクトルは、精密な分光装置で调べると右の図のようになっています。波长ごとの明るさがちがいますが、目に见えるはんいの波长の光は、ほとんどすべて含まれています。

昔のカメラなどでは、蛍光(けいこう)灯の光は緑が强く、白热电球の光では赤が强调されるといったようなことがありました。カメラマンはいろいろなフィルタを使ってこれを补正していました。私たち人间にはこれら波长のちがいを头脳で自动的に修正して、おおむね白いと感じているのです。

デジタルカメラでも、光の色がちがえば写されるものの色も変わってしまいます。でも、キヤノンのデジタルカメラなら、自动的にこれを补正します。ひとつの画面を数十万にも分割して、计算。これを“ホワイトバランス”を取るといいます。

光のスペクトル

グラフの縦じくが大きい方が、その波长の光が强い事を示します。白热电球の光は赤侧にかたよっていますね。
※&苍产蝉辫;このグラフでは、それぞれの光の特ちょうを强调してあります。

どうしてモノに色がついて见える?

では白い光によって照らされた物になぜ色が付いて见えるのでしょう。

それは、それぞれの物の表面が特定の色だけを反射(はんしゃ)しそれ以外の色を吸収するからなのです。例えば、紫色(むらさきいろ)の花は400、赤いくつは700ナノメートル前后の光だけを反射(はんしゃ)し、その他の色を吸収しているから、色が付いて见えるのです。

太陽光のスペクトル

太阳光スペクトル。
紫(むらさき)はおよそ400ナノメートル。赤はおよそ700ナノメートルですね。

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色と光

日本の色いろいろ