赤外線と金属の関係

質問

(1)金属は赤外線を反射すると聞いたのですが、それはなぜでしょうか？

(2)赤外線は物質を暖める際に用いられるのですが、金属が赤外線を
　反射するということは赤外線で金属を暖めることは不可能なの
　でしょうか？

どうぞよろしくお願いします

回答No.2

usokoku · ベストアンサー

波長と、原子かん距離の関係です。
波長よりも、(金属の)原子間距離が短いと、ほとんどの光が反射されます。
ところが、原子間距離がながいと、通りぬけてしまいます。
実際に見ていただくのが簡単なのですが、風呂場で適当に櫛のような物を置いて、波が反射される場合と、駆使を通りぬける場合の櫛の間隔と波の波長を見てください。
子供向けの説明としては、森本、望遠鏡を作る人々、岩波書店、参照。

金属の場合には、原子の間に自由電子という電子がふらついていまして、特定の軌道上に存在する物ではありません。このため、金属では「帯、バンド」という言葉で表現します。自由電子には、いつくかのハンドがあります。熱で動くバンド等の中に(セシウムかセリウムか忘却、光を感じで電気が流れる様になる性質の化合物とか、シリコンのホォトダイオード)に電子がある場合には、この電子に光がぶつかることで、光のエネルギーを吸収して、電子はより高いエネルギー順位のバンドに移動します。これが金属による光の吸収です。

電子の存在するエネルギーバンドに光があたってより高いエネルギー順位に移動するような波長の光(赤外線は、光の中のひとつの種類)がたまたまあけば、簡単に上昇します。
田の方法は、
表面に錆びなど(塗装を含む)を作ってさび等の吸収たいを使う方法、
表面に十分細かい粒(現実に作るのは困難で小さい穴をあけます穴と穴の間隔が粒とみなせるような大きさにします)を作って、この粒で光を旧私有してしまう方法
があります。

本来は、物理の内容です。

回答No.1

taunamlz

(1)
自由電子のせいらしいです。
詳しい事は分かりませんので、参考ＵＲＬを載せておきますね。
http://www.kiriya-chem.co.jp/q&a/q26.html

(2)
可能です。
というのも、金属が１００％反射させるというわけではないからです。
http://www.iri-tokyo.jp/publish/report/11/P11F.pdf
放射率+反射率＋透過率＝１となります（http://www.sensor.co.jp/atsuryoku/jiten/onchouki02.html）から、最初のＰＤＦファイルの下の方を見ていただけば分かると思うのですが、アルミの放射率が0.04～0.07程度です。理想的な黒体の場合放射率が１になり、光をすべて吸収します。
放射率が大きい物質の場合は温まりやすいですが、金属は数％しか吸収しません。だから温まりにくいわけですが、数％でも吸収しているということは暖める事も可能と言う事ですね。

もし手段を問わないのであれば、金属を黒く塗装（めっき等）すれば塗装が吸収した熱を熱伝導により金属に伝えて金属が温まります。

金属の表面を目の荒いやすりなどで磨いて凸凹を作って反射率をさげても温まると思います。