光の不思議

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❖光の不思議|あかりの基本

皆さんは晴れた日と曇った日では、なんだか気分が違ったりしませんか?晴れた日は誰しもが明るいと感じ雨や曇りの日は暗いと感じ、それが感情に現れたりすることがあると思います。

人は、明るい・暗いという感覚がありますが、これは光を感じているのです。
では何故、光に明るさや色を感じることができるのでしょうか?光とは一体なんなのか?

光の正体は実は「波長」です。波長は「電磁波」とも呼ばれているものの一種で、光は電気とエネルギーが波となり空間を伝わっていきます。

❖見える光と見えない光

電磁波といっても私たちの周りには沢山ありますし電磁波が見えるってって一体どういうことなのかとも思われるかもしれません。

でも「電磁波」と呼ばれる波長を人間は見えているのです。でも見えないものもあります。

人間が見えない波長は身近なところで言えばテレビやラジオ放送や携帯電話の電波。あとは紫外線や赤外線なんかも見えません。

では見える波長はというと「虹」です。虹は、雨が降ったあとに太陽の光が水滴に反射して作られるのですが、この虹赤・橙・黄・緑・青・紫という順番に作られ、赤い波長はながく紫の波長が短いのですが、この虹の色の波長の範囲が人間の目で見える光の色となります。そしてこの人間の目で見える光を可視光とよびます。

この可視光の波長は380(紫)nm~780nm(赤)の電磁波に限られる範囲になります。

逆に人間の目に見えない範囲は
380(紫)nm以下の波長には紫外線、X線、ガンマ線、宇宙線などがあり
780(赤〉nm以上の波長には赤外線、デーダー波、テレビ波、ラジオ波などの電波があります。

 

❖光の帯(スペクトル)とは

太陽光は可視光となり、その範囲は380nm~780nmになり複数の波長によって構成されている光を複合光と呼ぶのですが、

この複合光としての太陽光は「白色」の色として感じられます。

実際太陽を見ると眩しいですが白色として感じられると思います。この太陽光から雨上がりの虹の色彩ができたり、シャボン玉のよな流れる色ができたりといった現象が身近にあります。こういった現象は白く感じられる光(白色光)で構成した光が何らかの原因で分かれてしまうことにあります。

波長によって分かれた光の帯をスペクトルといい、赤・橙・黄・緑・青・紫に色付いて感じられます。
また、このスペクトルから取り出した波長を単色光と呼び単色光は、それ以上分けられない単一の波長をもつ色光のことです。

 

 

電磁波と可視光

電磁波と可視光

 

 

 

 

ニュートンのプリズムによる色の分離・合成実験の話

このように話を進めていくと光に色が付いているように思われた人がほとんどかもしれませんが実は色は物理的な光の波長の性質ではなく、それを視る人の視覚による感覚になります。この事実はニュートンの実験でも明らかにされています。

この実験は太陽からの白色光を小さい穴(細孔)に導き細い光線にして光を分散させる為のプリズムに通してスクリーンに投影するといった実験だった。

するとスクリーンにはスペクトルの色が現れ赤・橙・黄・緑・青・紫と連続した色に変化していた。光がプリズムによって分解され固有の色を帯びて現れたのである。逆にプリズムをを通して合成すると白色に戻ることも示したのである。

 

 

●ニュートン 1643~1727
イギリスの物理学者、数学者、天文学者、近代理論科学の先覚者といわれる人物

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