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光の反射と吸収
赤い物体が光の赤を反射して、目が［赤色］を認識する。という解釈でよいですか？ 赤が他の光を吸収して［赤］を認識するなら その場合の［吸収］とは光の粒子？がどんな状態になる事ですか？
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僕は物理に詳しくはないのですが、知っている限りのことで説明すると、光というのは「電磁波」の一種です。非常に波長の短い電波です。物質は電子を持っていますから、光に当たると電磁誘導によって電子が振動します。すると電子は電荷を持っていますから、振動することにより電磁波を発します。それが「反射」した光です。電気をよく通す金属は非常に反射率が高いですよね。電子が動きやすいので反射も大きいという理屈になります。逆にガラスなど光を透過する物質は非常に抵抗の大きい不導体です。タッチパネルなど電気を通す有機物はよくわかりませんが。ある色で反射するってのはそういう振動をする電子が多いってことだと思います。白い反射は早い振動や遅い振動をする電子が混ざっているってことだと思います。黒は物質の内部に篭って熱になってしまうのでしょう。で、赤い反射はその波長で振動する電子の割合が多いってことだと思います。ど素人の考えなので間違っていたら訂正願います。
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- polymer1
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既に回答が出ておる感じですし、Ｎｏ６の方の紹介されているページも分かりやすいですね。 色については、コニカミノルタさんのＨＰ内に「色色雑学」として、参考となるページがありますので紹介しておきます。 http://www.konicaminolta.jp/instruments/knowledge/color/index.html かなりの量となりますが、非常に勉強となると思います。
お礼
基礎知識が無くても概念として理解し易いサイトでした。 ありがとうございまいした。
- Postizos
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赤く見えるのは赤の波長の光だけを反射するからではなくて、全体の光のバランスが赤に見えるように偏っているからだ、というのは既出のとおりですが。 不思議なことは他にもあります。 例えば太陽の光に較べると電球の光は赤っぽく、カメラなどでホワイトバランスという調整をしない赤っぽく写ってしまいます。ところが人間の眼はその光に馴れて白を白、青い物をちゃんと青と認識します。 これは反射する光の波長そのものではなくて吸収のされ方から色を判断しているからだと言われています。 またランドの2色法と言う実験も知られています。 http://cgi2.nhk.or.jp/gatten/archive/program.cgi?p_id=P20090909 このように色というのは光のほうだけではなくて人間の認識の力、脳の力でもできているということがわかっていますので、質問に即して言うならば「粒子の状態」の物理的変化ではなくて、いろいろな「波長」の光の混ざり方を脳が色と判定すると考えた方がわかりやすいと思います。 まずは色は “粒子の状態ではなくていろいろな波長の光の混ざった状態” を脳が感じているもの、だと考えるのがポイントだと思います。 例えば光の混色はRGBの光の混ぜ合わせで全ての色が表現できますが、現実の光はその中間の波長の光もあるのです。 RGBで全ての色が表現できるのは多くの人間の眼がRとGとBを感じる三種類の細胞と明暗だけを感じる細胞からできているからのようです。 光が粒子か波か、の理論の歴史がこちらにざっと説明してあります。 http://web.canon.jp/technology/s_labo/light/001/11.html
お礼
ランドの２色法は知りませんでした。 ありがとうございまいした。
- iwashi01
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Ｎｏ．２です。 物体が光を吸収する、とは、 光は波＝エネルギーですので、おおざっぱにいってしまうと、そのエネルギーが、物体を構成している粒子（電子など）の状態遷移を引き起こすことです。そして、物体は、遷移した状態が元に戻るときに、吸収した分（状態遷移に使われた分）のエネルギーを光とは別のエネルギーとして放出するなどします。 光の色については、私は話を単純にするため、いろんな波長の光が混ざって全体として赤になるなどのことは省略して、単に「赤い光のみを反射する」と説明してしまいましたが、Ｎｏ．６さんの説明が正確ですね。
補足
＞（状態遷移に使われた分）のエネルギーを光とは別のエネルギーとして放出するなどします。 熱ですか？
- hitokotonusi
- ベストアンサー率52% (571/1086)
何回か答えたことがある質問ですが、多くの場合、 『物体が赤の補色を吸収するので赤く見える』 が正しいです。赤の補色はだいたい青緑なので、 すべての色を含んだ白色光から青緑の光が吸収されてなくなるので赤く見える ということです。例外もありますが。 ここがわかりやすいと思うので参考にしてください。 http://homepage1.nifty.com/kuwajima/lac100/explanation/20010910.html
お礼
なるほど。 また１つ利口になった気がします。 この本を購入して勉強したいと思います。 ありがとうございました。
補足
このサイトは以前に見た事があります！！ 当時は全く理解出来ませんでしたが 今は分かります！！
No.2さんの補足。 可視光線は波長の短い方から紫，藍，青，緑，黄，橙，赤となり，いずれも目に見えます。また，紫より波長が短い波を紫外線，赤より波長が長い波を赤外線といい，いずれも目には見えません。 可視光線は視力検査で利用されます。具体的にはレッド・グリーンテストで，赤い方がはっきり見えれば近視，緑の方がはっきり見えれば遠視です。波長は赤は長く，緑は短いからです。 また，テニスボールが黄色いのは，波長が赤と緑のちょうど中間に位置しているからです。
お礼
ありがとうございます。 黒くみえる物は［可視光線を反射しない］と成るのですか？
- 469437
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＞赤い物体が光の赤を反射して、目が［赤色］を認識する。という解釈でよいですか？ 原因と結果が逆転しています。赤い物体だから光の赤を反射するのではありません。 その物体が、赤以外の光を吸収し、赤の光だけを反射するから、赤く見えるということです。 また反射だろうが、直接光源からくる光だろうが、目に赤い光が入ってくれば赤く見えます。 厳密に言えば、目が「認識」するのでもありません。 目の組織の中の、赤の波長の光に反応する神経が刺激され、脳に信号を送る事により、脳が赤という色を認識しているのです。目には他にも青や黄色担当の細胞もあります。 脳や目の神経がおかしくなれば、違う色に見えるという事もありえます。 ＞赤が他の光を吸収して［赤］を認識するならその場合の［吸収］とは光の粒子？がどんな状態になる事ですか？ 失礼ですが、年齢はどれくらいですか。質問内容からは光というものを正しく理解しているとは思えません。 年齢や知識のレベルを越えた回答をしても、無駄だとおもいますので。 この場合の光は「波」として考えるべきだと思います。 光は、他の光を吸収しませんし、混じりあって、他の光になるということはありません。 プリズムで太陽光のスペクトルを見たことはありませんか。 一つの白い光のようでも、あれだけの光が含まれています。そして分離できるということは、混ざっているだけで、他のものに変わっているのではないということです。 更に、白く「見える」のは、それぞれの光に対応する目の神経が反応し、脳に信号が同時に行く為に、脳が「白い光」と認識しているに過ぎません。 確かに「粒子」としての性質もありますが、それはもっと高度な問題で必要になる概念です。
お礼
ありがとうございます。 私は中１レベルだとご理解下さい。 この世の中の何割の人が、光を［正しく理解］しているでしょう？ 厳密に言うなら［居ない］のでは。。 赤く見える物は［赤い］のではなく、 ［赤の光だけを反射する物体］という解釈で合っていますか？ ＞確かに「粒子」としての性質もありますが、それはもっと高度な問題で必要になる概念です。 光の波動性が反射や屈折などの現象を起こすのなら 粒子性はどうなっているのでしょう？ 光波を吸収する。という概念を「さて、リンゴはいくつでしょう」的に 説明してもらえたら嬉しいのですが。
補足
＞［赤の光だけを反射する物体］という解釈で合っていますか？ すいません。 これは間違いだと気付きました。
- iwashi01
- ベストアンサー率17% (187/1053)
赤い物体は、その表面で赤の光を反射し、他の光は反射せずに吸収します。 そのため、目には、赤の光しか届きません。 ちなみに、光は波で、赤い光とは、波長が長い光のことです。 目には、赤（長波長）の光を受けたときに最も強く反応する神経みたいなものがあって、この神経が反応したとき、赤が見えていると感じます。 ちなみに、目には、赤に反応する神経以外に、緑（中ぐらいの波長）、青（短波長）の光に反応する神経があり、この３種類の神経の反応の組み合わせによって、いろんな色を見分けています。 他にも、明暗に強く反応する神経もありますが。
お礼
ありがとうございました。 ＞他の光は反射せずに吸収します。 この時の概念？が分からないのでお願いします。
光は波長をもっていてある範囲の波長はそれぞれの感覚の色に対応しているとすれば、赤色に見えるというのは赤に対応した波長の光が眼の中に入ってくるということになると思います。つまり赤色に見える物体の表面で赤以外に対応する波長の光が吸収されているということではないでしょうか。光の吸収というのは物体の電子が関係していると理解しています。
お礼
ありがとうございました。 >光の吸収というのは物体の電子が関係していると理解しています。 その辺を詳しく教えていただけたら嬉しいです。
お礼
＞振動することにより電磁波を発します。それが「反射」した光です。 なるほど。 概念が変わりました。 ありがとうございました。 光の前に 電子から電荷から。。 すべてを理解しまければ理解は出来ないんですね。