反射における物質の色の違いについて

質問

反射によって見える色の違いは、光を反射する物質が吸収する色と反射する色によって決まると思うのですが、反射および吸収する色が違ってくるのは、その物質の表面に存在する電子と関係があるのでしょうか。

　もしあるとしたら、例えば赤く見える物質と青く見える物質では、電子の動き、働き等が　具体的に　どのように違っているのでしょうか。

回答No.2

noname#252183

lycaon と申します。
本問の主題、物質表面の電子が電磁波で揺れる結果、反射が起きる機構は、約一月前に
「反射における物質の色の違いについて」　http://okwave.jp/qa5050515.html?rel=innerHtml&p=right&l=1
への回答中で記しました。

その中で、
『（Ｘ線やγ線よりもエネルギーが低い）可視光の波は物体の電子につかまり易い、までは”推測”できますが、それなら水やガラスに飛び込んだ可視光線の大部分がなぜつかまらない？
結局「透過と区分けするための反射（散乱）の必要条件」がよく判りません。』
と書いて有識者のフォローを密かに期待しましたが、得られないまま締められました。

本問にも直接関係すると思いますので、この観点からの解説が寄せられることを期待しております。
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ついでにそのとき書き落とした点を少し補足させて頂きます。
・レイリー散乱は光ファイバーでは大いに問題とします。製造時の熱ゆらぎ凍結。（普通のガラスでは、もっと大きな組成の不均質＝脈利ream＝や、熱間成型時の金型跡、などによる透過・反射光の像のゆがみを問題とし、レイリー散乱はまったく問題になりません。）
・色の三原色、 碧・紅・黄の減法混色、は、カラープリンタを使う方にはシアン・マゼンタ・イエローの方が馴染みがあるでしょう。

補足

＞ではどうして光は吸収されるか。
それは電子の振舞いによる。物体の分子の中に電子がどのように詰まっているかによる。

　電子が疎らに均等に遍在しているとすれば、電子の密度の違いによる、入射された電磁波との共鳴共振による吸収と反発による反射がどの波長域によって起こるか　で決まる　つまりその物質の固有振動数、共振周波数できまるということですね．．．

　つまり、エネルギー密度の違いで．．．？

　ガラスなどの透過については時間がかかりそうです。動機と時間が整えばわかるかもしれません。

　ちなみに、色の三原色と光の三原色がありますね

回答No.1

potachie

例外だけ書いておきます（セオリーは他の方からの回答の方がきっと分かりやすいので）

「構造色」というものがあります。物質の色ではなく、物体の構造が持つ色のことで、蝶の羽の色がコレに当たります。ムラサキアゲハの紫色が綺麗だからといって、ムラサキアゲハを大量に集めて抽出しても紫色の物質は取れなかったんです。
特定の光の「反射」によって色ができます。これはご質問者の理解の通りです。
光には、散乱と回折という現象があり、特定の波長の光だけを特定のパターンのスリットで反射させたり回折・散乱させると、特定の色だけを見せたり消したりすることができます。
「物質」の性質の影響によらず、物体の性質だけで生じる色も、世の中には多数あります。

構造色で一番身近なのは、ＣＤに生じる虹色かも。

補足

理解、発展させるのに時間がかかると思いますので時々チェックしてみてください。お礼欄にてまた。