分子や原子や素粒子に色はあるか

質問

分子や原子や素粒子に色はあるのでしょうか。
　もし、適当な波長の電磁波で、それぞれ分子や原子や素粒子を「見る」としたら色はあるものでしょうか。（この「見る」という観測行為もどう解釈するかにもよりますが）感覚的には、そのような物性はないような気もしますが、なにか不思議な感じです。

おわかりの方いらっしゃいましたら、お暇なときで結構ですので、よろしくご教授下さい。

回答No.4

noname#11476 · ベストアンサー

No.1の方が答えているように、原子、分子に色があるからこそその集合体にも色が付いて見えます。
しかし、もちろん光では直接原子、分子（巨大高分子は除く）の形を見ることは出来ません。
簡単にイメージするには、カメラとか双眼鏡とかを用意して、まずピントのあった状態で赤いボールを見ます。
するとボールの形も、ボールの表面の状態もよく見えるはずです。
でも、ピントを思い切りはずすとぼやけた像が見えます。でもぼんやりと赤い色であることはわかるでしょう。
光で原子、分子を見たときにはそう言う状態になります。
形をよく見ようとすると、電子顕微鏡など他の手段になりますが、このときには可視光領域の色の状態はわからなくなりますね。

では。

お礼

実は、このようなことを考えついたのは、電子顕微鏡写真はなぜ白黒なんだろうと思ったことがきっかけでした。
それには明確な理由があることがわかったのですが、原子の世界の話になると、形や色などは感覚的には捉えらられないということが確認できました。多少分からないところも残りますが、今回は質問してよかったと思います。ありがとうございました。

回答No.3

rei00

面白そうなので一言言わせて下さい。

　私もこの質問を読んだ時点で mugisakenomi さんと全く同じ意見を持ちました。そして，今 MSZ006 さんの回答を拝見して納得したのですが，フト疑問が。

　「蛍光」や「燐光」はどうお考えになりますか？これらを発する分子（原子の蛍光や燐光が有るか無いかわかりませんので，分子に限らせていただきます）には色がありますよね。特に蛍光には。

　これらは『分子を素通りしてきた光』ではなく，分子が吸収した光を改めて放出したものですよね。と言う事は，MSZ006 さんのおっしゃる『その物体に当たった光が「反射」してきてそれが眼の網膜細胞に感知される』とはチョット違いますが，分子から出る光が網膜細胞に感知されている点では同じだと思います。

　これから考えると，蛍光や燐光を出す分子には色があると言える様にも思うのですが，いかがでしょうか。

お礼

ご意見をお寄せいただいてありがとうございます。
炎色反応というものもありますが、関連があるものなんでしょうか。「光」と「色」には密接で複雑な関係があるんだなぁと今更ながら考えさせられます。

回答No.2

MSZ006

#1のmugisakenomiさんのご意見も一理あると思いますが、わたしは分子や原子には色が無いと言う意見です。
mugisakenomiさんのご意見は分子や原子を直接「みる」わけではなくて、その分子や原子によって吸収された波長以外の光（これは分子や原子に反射してきた光ではなくて、うまく表現できませんが分子や原子を素通りしてきた光、とでも言うのでしょうか、そういったものです)を観測しているわけです。
しかし、「みる」という行為を、その物体に当たった光が「反射」してきてそれが眼の網膜細胞に感知されることである、とすると、分子や原子は可視光線の波長より小さいので「みる」ことができません。したがって色は無いです。

補足

人間が視覚的にものを「見る」場合、反射してきた光によって目の組織の一つである網膜の表面に化学変化を起こさせ、それを一種の電気的刺激に化学的に変換して脳に伝える。じつは、この見るという行為をどのように捉えるかによって問題の答えは影響を受けるのかもしれませんね。

　人間を、圧縮された波長と同じ縮尺で小さくして考えるという仮想実験に意味があるかどうか、という問題に帰着するのではないかとも思います。

　私のような素人が分子だの分子だのを考える場合、いきおい中学校の理科室にあるような分子モデルをつい想像してしまいますが、実は、この世界は人間が生活上獲得した感覚などでは所詮捉えることのできない世界なのだということも知っておくべき大事なことなのかもしれません。

　あいまいな質問にお答えいただいてありがとうございました。

回答No.1

noname#136764

分子には色があります。化学実験で試薬の色がついたり、褐色の気体が生じたりしますよね。あれは分子がある波長の光を吸収するために色がついてみえるものです。

すなわち、可視光のある波長を吸収する性質がある物質は、人間の目には色がついているように見えます。

原子についても、「原子吸光光度計」という分析装置があるように、光を吸収する性質があります。この種の装置は紫外域から可視域の波長を使いますので、可視域に吸収のある原子は文字通り「色がある」といえるでしょう。

素粒子については、不勉強でよく判りません。m(__)m

お礼

なるほどよく分かりました。
考えてみると、物性は分子構造に追うところが大きいわけで、物体に色がある以上分子にもなんらかの光学的性格があるというのはなんとなく理解できます。

　原子については直接「見る」ことはできないと聞いたことがありますが、やはり色があると考えてもいいのですね。

　素粒子は、それを「見る」ためには非常に高い周波数の電磁波が必要になると思われますが、その電磁波自身の高いエネルギーによって被写体が影響を受けるかもしれませんね。計算しないとわかりませんが。

　興味本位な素人の疑問に、丁寧にお答えいただきありがとうございました。