人間が光を感じるのは？

質問

少し気になったので質問させていただきます．
光は電磁波であり，その特徴を示すものに波長と周波数がありますが，
人間が光を認識する際に感じるのは波長でしょうか？周波数でしょうか？
もちろん最終的に目の中に入り目の中の屈折率により両者を分離して考えることは不可能なのかもしれませんが，僕らが色を認識するのはどちらなのか気になっています．

回答No.3

rnakamra · ベストアンサー

#2のものです。
さらに少し突っ込んで見ます。

人が光の色を判断するのは、盲目の受光素子がその光と相互作用を起こすからにほかなりません。
光と相互作用を起こすには、光の粒子(光子、フォトン)の持つエネルギーが受光素子と相互作用できる範囲内に収まらないといけません。

フォトン1個のエネルギーはその光の振動数で決まるもので、次のように表されます。
E=hν　(E:フォトン1個のエネルギー,h:プランク定数)

緑として認識する受光素子のエネルギーの範囲は決まっていますので、その範囲から振動数の範囲が決まります。

ただ、普通は測定が容易な波長で表しているに過ぎません。
(光の波長は干渉計で簡単に測ることができますが、振動数は非常に大きいためそれなりの方法を使わないと直接の測定は難しい。
話は変わりますが、先日長さの国家標準が久しぶりに変更されました。
新しい長さの国家標準は光の振動数をわりだし、その値から波長を決めるタイプのものです。ここで使われている測定器は波長を経由せず直接振動数を測定するタイプの測定器となっています。)

お礼

やはり，振動数ですかね．エネルギーの議論を聞くとそう考えるのが一番妥当な気もしますし，異なる媒質の境界ではスネルの法則も成り立ちますしね．

回答No.2

rnakamra

ご質問されているのは、
空中でλ=550nm,ν=5.45×10^14Hzの光は緑色です。
ガラス(屈折率:1.5)の中の光で緑色の光は
λ=550nm(ν=3.63×10^14Hz)の光なのか、ν=5.45×10^14Hz(λ=367nm)の光なのか、という意味でしょうか。

それでしたら、答えは振動数が等しい光が同じ色に見えます。
光が屈折率の異なる媒体に入射する際、振動数が変化せずに波長が変化します。
目で見て緑色に見える光はあくまでν=5.45×10^141Hzの光であり、波長λ=550nmの光ではないということです。

回答No.1

wildcat-yp

波長と周波数というのは？
波ですので、速度が一定の場合は、波長が決まれば周波数も決まるし、その逆も成り立ちますよね？

お礼

速度が一定と考えるのは屈折率が一定であるという認識からでしょうか？
確かに，そう考えると目の中の屈折率は変化しそうにないので
この質問自体ナンセンスですね．