スペクトル

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技術

宝石の色と光の秘密

私たちは身の回りの様々なものを、それぞれ固有の色を持っているように感じています。しかし、物の色の見え方は、光と物体の相互作用、そして私たちの目の仕組みと脳の認識という複雑なプロセスを経て初めて成立するのです。太陽や電球といった光源から放たれる光は、一見すると無色透明に見えます。しかし、実際には虹色のように様々な色の光が混ざり合った状態です。透明な三角柱であるプリズムに光を通すと、光が七色に分かれて見える現象を経験したことがある方もいるでしょう。これは、光が様々な波長を持っていることを示す明確な証拠です。物体に光が当たると、物体はその表面で光の一部を吸収し、残りを反射します。どの波長の光を吸収し、どの波長の光を反射するかは、物体の性質によって決まります。この反射された光が私たちの目に届き、網膜にある視細胞によって感知されます。視細胞には、赤、緑、青の光にそれぞれ反応する3種類があり、これらの視細胞が受け取った光の情報を脳に伝達することで、私たちは色を認識するのです。例えば、赤い林檎の場合、林檎の表面は青や緑などの光を吸収し、赤い光を主に反射します。この反射された赤い光が目に入り、脳が「赤」と解釈することで、私たちは林檎を赤いと感じるのです。もし、全ての波長の光を反射する物体であれば、その物体は白く見えます。逆に、全ての波長の光を吸収する物体は黒く見えるのです。このように、光源の種類、物体の特性、そして私たちの視覚システムの連携によって、色の見え方が決まるのです。
基準

色のひみつ:可視光線のふしぎ

私たちは、身の回りの様々なものを色として認識しています。しかし、色は物体に固有のものではなく、光と物体の相互作用によって生じるものです。光は、電磁波と呼ばれる波の一種で、様々な波長を持っています。太陽や電灯から届く光は、一見白く見えますが、実際には虹の七色、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫といった様々な色の光が混ざり合ったものです。この光が物体に当たると、物体はその表面で特定の色の光を吸収し、残りの光を反射します。私たちは、この反射された光を色として認識するのです。例えば、赤いリンゴは、青い光や緑の光などを吸収し、赤い光を反射するため、赤く見えます。もし、物体がすべての光を吸収すると、反射される光がないため、黒く見えます。逆に、すべての光を反射すると、白く見えます。プリズムを使うと、白い光を七色に分けることができます。これは、プリズムのガラスを通る際に、それぞれの色の光が異なる角度で曲がるためです。この色の帯をスペクトルと呼びます。光が物体に当たって反射したり吸収されたりするのも、この光の波長の違いによる現象です。私たち人間が目で見て感じることのできる光の範囲は、可視光線と呼ばれています。可視光線は、電磁波全体で見るとごく一部の範囲に過ぎません。可視光線よりも波長の短い光には紫外線やX線、ガンマ線などがあり、波長の長い光には赤外線や電波などがあります。これらの光は、私たちの目では見ることができませんが、それぞれ異なる性質を持っていて、様々な分野で利用されています。