波長のイメージ

質問

波長の長さのイメージが掴めません。赤、黄（340nm)が短くて、青、紫(600nm)が長い。よくわかりません。

回答No.5

jameskun

波長＝電磁波の速度（毎秒30万キロメートル←いわゆる1秒間に地球を7回り半ってやつ）÷周波数（1秒間の振動数）

という式です。

例えば、テレビのアンテナの長さ（横方向の）は波長の半分になってます。テレビ電波の周波数は、大体VHFで200MHz前後ですから、30万キロメートル（300000000m）÷200MHz（200000000Hz）＝1.5m

1.5mの半分の75cmくらいの長さです。つまり、正弦波の半分（山の部分）の長さに受信するアンテナの長さを大体合わすことによって、電波を受けやすくしてあるわけです。UHFだともっと周波数が高い（波長が短い）ので、UHFアンテナはVHFよりも短く小さいですよね。
（実際のテレビ電波は正弦波ではないのですが、説明のために正弦波と思って下さって結構です）
同様に、携帯電話の電波なんかは、もっと周波数が高い（波長が短い）ので、アンテナも短くて済むのです。

光も電波も電磁波の仲間ですが、同じ様に、色によって周波数が違うので、波長も異なる訳です。

ヘタな説明ですが、なんとなくわかって戴ければ幸いです。

回答No.4

SortaNerd

イメージが掴めないのは当然です。人間の目は波長の長い短いを判断するようには出来ていませんから。

音と比較してみましょう。人間の耳は蝸牛(最近はウズマキ管?)と呼ばれるらせん状の器官で音の波長を感じ取りますが、この蝸牛は端からだんだん共振周波数が高くなるようになっていて、低周波は入り口付近を揺らし、高周波は億の方を揺らします。そしてその揺れた場所に応じて多数の神経が脳に信号を送ります。
波長1m、4m、10mの音が同時に鳴ればその3箇所が反応します。
つまり耳はどんな周波数の音も判別できるのです。これに対応して音の高低という感覚が人間には備わっています。

これに対して目は、「赤」「緑」「青」の3波長しか感じることは出来ません。他の波長の光もみなこの3波長のどれかとして感じてしまいます。
音にたとえれば、ピアノに鍵盤が3つしかなく、どんな和音もその3つの音の組み合わせで近似するようなものです。例えば「ミ」を表すのに「ド」を2/3の強さで、「高いド」を1/3の強さで弾いたもので代用するわけです。
これは本当にドと高いドを弾いた時と区別がつきませんね。
こんなことをやっているから人間は光の波長を高低の一直線上で判断するのが苦手なのです。
さらに言えば「赤」は波長の長いところだけではなく青より短波長の部分でも感じてしまいます。色相環を見れば短波長の青と長波長の赤の間に「紫」というものが入ってなぜか輪っかになっていますね。

長くなりましたが、要するに、
「イメージを感じるのは人間には無理です。覚えてください。」

なお、危険に赤、安全に青を使う理由は単に赤い光の方が同じ明るさでも強く感じるからです。

回答No.3

info22

光は電磁波の一種で横波です（波動性）。
粒子としての振る舞いもしますので粒子性も持っています→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89)。
1nm(ナノメータ)という長さは1m(メートル)の1/1000000000（10億分の1）の長さです。
これが真空中では光速（約30万Km/秒）で伝播します。
光の波長は光の速度（位相速度）を光の振動数（周波数）で割ったものです。
太陽光は色々な波長の光の集まりで、プリズムの屈折率の違いを利用して、波長で光をスペクトルに分解することが出来ます。人間の目にみえる光の波長範囲の光を可視光と飛んでいます。各光の色と波長の関係は次のURLをご覧ください。
http://www.kuze.jp/page/h/h008.html

光や電波の種類とその波長と物の大きさを対比させた図が下記URLにあります。
http://www.kek.jp/kids/class/atom/energy2.html
これによると、可視光の１波長のサイズはウイルスや大きなたんぱく質の分子のサイズ位ですね。
可視光の1波長の長さは電子顕微鏡でしか見えないサイズですね。

波長が短すぎて実感が沸きませんが、人間の目の色覚細胞（3種類の錐体細胞が色を認識）はこの波長の光を認識し、波長の違いまで区別して認識してくれて凄いですね。→http://www.nig.ac.jp/color/barrierfree/barrierfree1-2.html

回答No.2

hellotoear

難しい質問ですね。繰り返しの波の一波の長さが波長になります。

光は波という説と粒子だという説があって、両方の特徴を持っています。
http://www.h5.dion.ne.jp/~terun/doc/namihavs.html

波説で、光が打ち消しあう“干渉”が説明されます。

さて、光の波長は＃１の方がご指摘のように、赤の方が長く、青の方が短くなっています。

波長が短いと障害物があると遮断されます。波長が長いと“回折”で障害物を曲がり込んで行けますので遠くまで届きます。したがって、信号で、危険を知らせるほうに波長の長い赤の光を使い、安全の方に波長の短い青の光を使っています。

また、夕焼けや朝焼けが赤いのは、太陽が地平線の彼方から水平に近い照射角で照らすので、波長の長い赤しか届かないため赤く見えるのです。

感覚的につかめましたか？

回答No.1

gura_

> 赤、黄（340nm)が短くて、青、紫(600nm)が長い?

　何か誤解があるようですが↓
http://www.kuze.jp/page/h/h008.html