「光」自体が「熱」を生み出しますか?

質問

★初歩的っぽい質問ですいません。
例えば、光源となる機械またはランプが発熱することは考えないとして、めちゃめちゃ強い光をひたすら同じ場所に当て続けると、「光」自体のせいで熱が発生して、光を当てられた側の温度が上がるって事はありますか？
☆「光」自体が熱を発生させる事ができるのでしょうか?よろしくお願いします。

回答No.8

lion2000 · ベストアンサー

レーザーシステムを研究していた者です。回答者の方々のアドバイスが質問者の方にとって一寸難しいようですね。
光と言っても色んな光があります。音には、超音波と言って私たちの耳では聞き取れない領域の周波数がありますね。光にも同じように、私達の目に見える領域（可視光域）の光、他には紫外光、赤外光など目に見えない領域の光があります。
その一つにレーザー光があります。光は基本的には電磁波（携帯電話等に使用されている電波）の１種です。周波数が２兆Hz以下の物を電（磁）波、それ以上の物を光と言います。
レーザーについては、皆さんある程度情報はあるかと思いますが、鉄等を瞬時に溶融出来ます。材木などは焦げ目を付けずに穴を開けることは造作もありません。
つまり、光で被加熱物を加熱できます。

お礼

レーザーは、虫眼鏡とは原理がまったく違うんですよね?なんか反射反射で波長をどうにかして装置の半透明の鏡みたいなところから要するに光の濃いぃ～の(レーザー)が出るって言うのを…習った気が…。まぁいいんですそこは(笑)！
とにかく、光は物を溶かすくらい相手に熱を与える事が出来るということですね。
ありがとうございましたm(__)m。

回答No.10

eiectron

こんにちわ。　まだ質問として掲載されていますので、一言。
　あなたのレベルが分かりませんので、科学に白紙の人も分かる様な説明をさせてもらいます。
　あなたの質問から、「光」と言う文字の意味、又は定義、を理解しているかどうかはっきりしませんので、光の言葉から説明していきます。

　言葉には、古代から、５感の目、見る、聞く、味、臭い、触覚で見る現実のまま作られてきた、人それぞれの経験や実感によって、どのようにも解釈される、曖昧日常生活用語と、後世になって、目に見えない、感じ取れない例えば、原子という、自然の動かない根本事実を探り当て、コミニュケイションに必要上つけた、
一通りの意味の、融通の効かない、ごまかしの効かない、はっきり言葉の科学言葉が入ってきました。

　曖昧な生活用語に物足りない人が、原因（手品の種）を探り当てようとする人が増え、科学という言葉の世界を作りました。

　科学の文字は、自然の神が演出して見せている自然の事実には、動かない数少ない、手品の種があるであろう、と探りを入れているのが自然科学の分野、略して科学です。それに従事する人を科学者といいます。

　はっきり言葉の世界が好きで、曖昧言葉の世の中が性に合わない人は科学向きと言えます。政界はご承知のように曖昧言葉に耐えられる人でなければ、とても勤まりません。ストレスですぐ体を壊してしまいます。
　文学者や宗教信者の中には、ハッキリした融通の効かない言葉の科学を嫌うひとが多いのも事実です。

　言葉は、特に、科学用語は、言葉の意味（定義）さえ理解すると、どのようにも解釈できる日常曖昧用語でないですから、全て理解できてしまうのです。
　大学教授も、親切、不親切は別にして、１つきりの意味しかないハッキリした科学用語の定義を実験し実感し、暗記し、それを根拠に今後の研究にはげみながら皆さんにも教えているのです。言葉の意味の理解が、理解のカギなのです。以下その説明例になります。

　光は曖昧生活用語です。
　この曖昧な光の正体を突き止めて、電磁波と名付けました。
では、この電磁波と言う文字の意味は何か。
電気の波と磁気の波がくっいて高速で振動して飛び回っている物につけた簡略語です。
　では、電気とは何か。これは、昔1733年ころフランスのディユフェイが、摩擦で起きた吸引反発する力を放出している元が、同じ記号の電気同志は反発しあい、異種同志は吸引しあうと言う２種類であることを突き止め、当時正体不明であった物質に対し、現在、＋とーで印をつけ、静電気と名前を付けたものです。その発見に至る様子は省略。

　磁気とは、磁石を動かす透明な力を空間に放出している気配の事。
　これは昔、エルステッド教授が、電流していたら、そばに置いてあった方角を知る為のコンパスを、電線の電流に対して必ず直角方向に向けてしまう透明な力を、電流の回りに放出している事を突き止め、それを現在、磁力とか磁気力と名付けているのです。実感を持てるように、ファラデーは磁力線で（説明省略）表現するようにしました。
　この発見事実から、今後、

　＋－の電気の粒子から静電気の透明な力が行き渡っている空間を、電気工学では世界の「界」を用いて「電界」と呼び、物理学では、場所の場を用いて「電場」と呼ぶことにしています。そして実感をもてる様に、「電気力線」で表現する事にしています。electric　field　の訳の違いです。
一方、電流が流れて回りの空間に放出される、透明な磁気の力が行き渡っている空間を、電気工学では、「磁界」と呼び、物理では、「磁場」とよぶことにしています。実感を持てる様に、ファラデーが磁力にそって描く磁力線で表現します。
　磁界と磁場は、英語のmagnetic　field　の訳の違いです。

　今後、「電界」（電気力線）を行き渡らせている粒子の存在場所を、いちいち気にしないで、電界が存在する空間に原子、分子、物質を置いた時の事を、探っていく手段が現実的、且つ有効手段となります。これを覚えていましょう。
　「磁界」についても同じです。

　電磁波とは、電気の力「電界」と磁気の力「磁界」が直角に組み合わさって、力の大きさと方向を高速度で変化させて振動しながら、光の速さで飛んでいるものに付けた名前です。

　だから、地球上の空気（曖昧用語）、水を含めた生物、人体、鉱石、岩石の自然は、＋電気を帯びた原子核とその周りを回るー電気を帯びた電子で出来た原子と名付ける粒子で出来ているから、全て、電磁波の力で振動させられることになるのです。そして振動がイコール発熱と言う事実も分かっています。

　ここでもう一つ、科学で探り当てた自然の原理があります。共振、又は共鳴と名付ける現象です。

　原子、分子、から、ベーターカロテン、細胞、樹木、鉄塔・・の果てまで、大きさ、重さ、形に応じて、加える力の振動数に共鳴する振動数が原子分子、物質毎にみな違う自然現象がある事が分かっています。
　つまり共振しないと、振動しませんから、発熱しません。
振動＝発熱ですから。
共振の例は、ブランコで実感できます。押すタイミングが外れたらうまく揺らせませんね。

　原子力発電で、中性子の速度を、水の摩擦で落として、ん熱中性子のエネルギーにしてＵrに打ち込むと、Ｕ２３５に共鳴して吸収され、核分裂を起こして熱エネルギーを放出する事をエンリコフェルミが実験して突き止め、原子爆弾が作れたし、原子力発電にも応用出来たのです。この時、Ｕ２３８　の方は共振しないので、分裂しません。共振するかしないかかが問題になる科学知識きでした。

　身近には、電子レンジがあります。この装置は、中で電子に振動を起こし、電磁波を発生させ、その力で、＋－の電気を帯びた水分子を共振させて、発熱させているのです。電子レンジは、水分子が共振する振動数の電磁波を発生するように設計してあります。その振動数は、２４億５千万回と言います。

　その他、光、つまり電磁波は、プランクとアインシュタインの研究から、周波数（振動数）がνの波は、hニュウ　のエネルギーを持って飛んでいる粒子と同じ動作をすることが確かめられているので、波で考えても、粒子で当てはめて理解しても、その時の理解に都合の良い方を使えばよい事になっています。
　Ｓiを使った太陽光発電装置は、粒子の衝突を使った理解をします。ＴＶの撮像カメラ・・も電磁波（光）を上記エネルギーの粒と考えてよい事が正しい事から、組み立てられた装置です。

　何を話しているのか混乱してきましたので、これでおしまいにします。
見当違いの話をしていましたらごめんなさい。
　科学は、言葉の意味を分かる事が全て、と何１０万あるか分からない枝葉の専門用語（これからも増え続ける）に振り回されることなく、ごく少数の、基本知識「電気、と重力」、の力で自然が動いていること（私たちの筋肉も電気で動いている）をしっかり覚えて、以下同文と言う覚え方をすると、限りなく作られる専門語に幻惑されません。
　最近の科学用語辞典には、４５万語科学辞典と言うのが図書館にありました。
医学、栄養学、工学、科学、物理、を含めたのが科学です。参考まで。

　光についてどうですか？
　ではまた。

お礼

スゴっ！でも自分が質問したんです。そして丁寧に回答してくれたんです!ありがとうございました。
頑張って読んだんですが…結局のところ結論が分かりませんでした(泣)！すいません。
振動イコール発熱ってトコくらいまでは分かったんですが、その先が…。
そこまでのところで言うと、光は、照射するものに、もんすごい微細な振動を起させて、発熱させる…という事で…いいんですかね?だからレーザーはそれが強力すぎて解かしてしまうほどだ…と。
わざわざ回答してくださったのに曖昧な理解ですいません。
ありがとうございましたm(__)m。

補足

すいませんここちょっとお借りします…。
みなさんの回答を自分なりに頭で整理したつもりなんですが…。
結論は、光は照射した物質に熱を持たせる事が出来るということで、自分の質問の、「光が熱を生み出す」というのも、解釈によって違うかもしれないけど可能。
さらに、その照射される物質の材質によっても、光を吸収するか否かで、温度が上がったり、、またはまったく上がらなかったりすると言う事。
☆どうでしょうか…って締め切っちゃったら何も返事返ってこないんですよね(^_^;)。でも、結果的に出来る出来ないが分かったのでヨシとします(笑)。
みなさんどうもありがとうございました。

回答No.9

a0123456789

対象物が光を吸収すれば、多くの場合、光のエネルギー分温度が上がります。
当てた光が完全に反射若しくは透過すれば温度は上がりません。
加熱(熱伝導)には、１）接触による伝熱、２）物質の移動による伝熱(対流伝熱)、及び３）光による伝熱(輻射伝熱)があります。
高温での熱伝導は主に輻射伝導が支配的になります。
因みに、太陽によって地球が暖まっているのは太陽からの輻射伝熱(光による熱伝導)によるものです。(太陽から地球までの間には熱を伝えるものは無いでしょ)

お礼

あ、やっぱ光に熱が乗ってきてる(語弊があるかも…)んですね太陽光は！もともとあったかいですもんねぇ太陽光。いやはや蛍光灯でも出来るのかが気になりますね。頑張れば出来そうな気はするけど…。
ありがとうございましたm(__)m。

回答No.7

noname#21649

ちょっと．難しい点があるのですが。

まず．「光」という物をかんかえてみましょう。ラジオ波とか．かしこうとか．ガンマー線とか．いろいろあります。
共通している内容は．「こうし」という粒が振動していることです。
こうしが．物にぶつかると．運動エネルギー保存の法則を思い出してください。物にこうしのもつエネルギーが移ります。ここで．運動へねるぎーから熱が発生します。

ところで．こうしが．ぶつかる物ににはいろいろな種類があります。
たとえば．鏡に光を当てると．反射してしまいます。
消しゴムとか．豚肉にＸ線をあてると素通りしてしまいます。

ということで．光がどの程度ぶしつに吸収されるか．という指標として「こくど」という指標があります。
黒度０では．一切吸収されない場合．こくど１では．すべての光が吸収される場合です。

こくど０のぶしつがあれば．温度は上がりません。こくど１のぶしつならば．すべての光のエネルギーを吸収して熱エネルギーになります。
例外として．太陽電池があるのです。これは．少しのエネルギーを電気エネルギーに変えます。食塩なども．Ｘ線を当てると黄色に光りますから．こうしのエネルギーが別のこうしのエネルギーに変わってしまった場合でしょう。他にもあるかもしれません。

ただ．こくど０のぶしつにもこくど１のぶしつにもであったことがありません。限りなく０に近いものが鏡であり．限りなく０に近いものがこくえんですから。

お礼

あ～…。なんか自分の考え方をちょっと変えねばならないような気が…しました。
光を当てりゃなんでも熱くなるのではなく、当てた物質が光を吸収してくれないと上がるモンも上がらないという事ですね?なるほど…。相互関係(?)みたいなのも考えて判定しないと上がる上がらないは分からないんですね。漠然とした質問すぎました。反省します。
なんか新しい事が分かりました。
ありがとうございました。

回答No.6

Largo_sp

よく考えるとかなり難しい問題のような気がしますが....
光を特定しなければ、可能ですというか殆ど熱を発生します。
逆に、熱を発生しない光も存在するような気がするので...

一応、命題としては
単一光線λが共振させる分子αというものが存在すれば、熱が発生するので、

光線λと共振する分子αが存在しない　λがあれば、その光は熱に変わりません
少なくとも可視光線では存在しないのか...見えるのだから...

だれか証明してくれないかなぁ...

お礼

ら、ララ、ラムダですよね…?λ←コレは！物理の授業ででやったような気がします…(1)Bの授業で(^_^;)。しかしコレ難しい！すいません分かりませんでした(笑)！せっかく回答していただいたのに…。すんません。
ありがとうございました。

回答No.5

fabula_kagura

できますよ。
鏡300枚？程度の太陽光を集めて、鳥の姿焼きを名物にしてる店が、タイにあります。
火力？が強すぎて、家まで燃やしてしまった事があるみたいです。

昔、ＴＶ（01/08/26 タイ王国おかず探し！！突撃ほかほかごはん隊（日テレ） ）番組で放送されてました。

リンクは、その番組の紹介ページですが、その記事はありますが残念ながらその焼き鳥の写真はありません。

参考URL：

http://www.ctv.co.jp/rating/go/2001/08/1701.html

お礼

あぁ！知ってますそれ！「オイオイそこまでしなくても火起せばいーじゃん」って言うくらいごっつい装置(?)のヤツですよね。なーるほど。と言う事は前の方の回答ににあったような「虫眼鏡」と原理は同じですね。
あ、今ふと思ったんですが、蛍光灯の光を集めても同じ事が出来るんでしょうか?太陽光はなんか色々と成分を含んでいそうで、蛍光灯でも同じことが出来るかというと疑問に思えてきました…。
回答ありがとうございました。

回答No.4

yumomonori

自信は無いのですが参考にしてください。
　大学の講義でレーザーに関することを聞きました。レーザーを当てて対象物を熱で溶融させて切断する加工方法があります。
　また、熱は伝導、対流、放射の３通りのうちどれかの方法で伝わり、多分、ご質問の内容からすると放射伝熱のことかと思います。発生するのではなく、別の場所から熱のエネルギーが運ばれるという事です。その際、可視光（目に見える光）よりも波長の長い赤外線が媒介します。つまり、目には見えない光のようなものが熱を運んでくるという事です。
　宇宙は真空に近い状態なのに太陽から熱が運ばれてくるのはこの「放射」によるものです。太陽は目に見える光はもちろん、目には見えない光のようなものをいっぱい出していてそのうちの一部分が熱として地球に運ばれてくるわけです。
　「放射」は本によっては「ふく射」と書いてある場合もあります。何か誤りがございましたら専門家の方、ご指摘ください。

お礼

運んでくる…!?と言う事は…ん!?
でもレーザーは物を溶かすくらいスゴいエネルギーですよね。しかも光で。
あ、伝導か対流か放射のどれで伝わるかによって、熱の運ばれ方(?)も変ってくると言う事…ですか。スーパー素人ですいません。
ありがとうございましたm(__)m。

回答No.3

nightowl

できると思います。
どんな形のエネルギーでも最終的には「熱」に変わります。
言い換えると「熱」はエネルギーの残りかすなわけです。
地球温暖化の一つの原因も人間の生産活動に費やされたエネルギーが
大気中に熱として放出されているからでしょう。

お礼

地球温暖化まで関係してきますか…。
エネルギーが最終的に熱に変わるなら光も同じと考えていいですね。
ありがとうございました。残りカスかぁ。なるほど…。

回答No.2

shinmailg

可視光線で熱って発生するのでしょうか。
私は、詳しくないんですが、光よりも波長が長い赤外線
のほうが、物体を加熱すると思います。

でも、可視光線も熱に変わらなければエネルギーの法則
が成り立ちませんよね。

回答でなくてすみません・・・。

お礼

波長…が関係してくるという事ですか。
なんしか種類よっては熱を発生する事も出来るよ という事ですね?
ありがとうございましたm(__)m。

回答No.1

dashinshi

単純にお答えすると、「あります！」
一番わかりやすい例が、虫眼鏡で、光を集めて紙を燃やす実験です。

お礼

回答早っ！ありがとうございます。しかも分かりやすかったです。なるほど～。