日焼けを量子力学で説明すると。。。

質問

こんにちは。

量子力学について学んでいるのですが、肌の日焼けについて量子力学に基づいて説明しようと考えているところです。
私たちは太陽の光を浴びて日焼けしますが、電球の光では日焼けしません。これは紫外線が原因で身を守るための反応であります。紫外線と電球の光ではエネルギーが違います。
粒子（光子）ひとつひとつには周波数に比例したエネルギーがあり、光を強くすることはその数を増やすことに対応しますよね。
ひとつひとつのエネルギーは変わらないので、それが小さい電球の光では日焼けしない。

ということは分かるのですが、肌に粒子が到達した地点では何が起きているのでしょうか？メラニン色素がとかいう話になるのは予想がつくのですが、なぜエネルギーの違いにより紫外線だと日焼けし、可視光および赤外線では日焼けしないのでしょうか？？

そこのところが調べても分からないので教えていただけたら助かります。
分かる方がいましたらぜひ教えてください。
お願いします。

回答No.2

maru-tu · ベストアンサー

原子のエネルギー準位の知識があれば概要は説明できるかと思います。

紫外線のもつエネルギーは数eV以上ありますので、原子の電離エネルギーを超えることになります。よって、原子が紫外線を吸収することにより、原子が電離します。つまり、化学結合が壊されるわけです。

これを細胞深部、すなわち細胞核で行われてしまうと、DNAの結合が壊れてしまいます。DNAとはいわずとも、細胞の機能が奪われ、活動できなくなりますので、メラニン色素に吸収させて、他所に影響が出ないようにすることで防御しています。

お礼

回答ありがとうございます☆
いろいろ本などでも調べて内容がよく理解できました！！
ありがとうございます☆

回答No.1

precog

細胞の分子が壊れるからでしょう。

エネルギーの低い粒子では、単に熱に変わるだけです。

お礼

回答ありがとうございます☆
ですよね！