光るって一体

質問

発光ってどういう現象なんでしょう？
例えば物質が燃焼する際、大抵は発光現象を伴いますが、
この時の光はなんによって出現するんでしょうか。
どなたか御教授願います。

回答No.11

noname#32675

ウィキペティアで調べてみました。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%99%BA%E5%85%89

参考になりますか・・

回答No.10

Hikaru99

光るという現象には、自ら光るというのと、反射して光るというのがあります。
太陽、電灯、蛍などは自ら光っており、夜空の月は太陽の光が反射して輝いて見
えています。物体が自ら発光する仕組を説明します。
　私たちは高温のものが光を出すことを知っています。ニクロム線に電気と通すと発熱しますが、同時にニクロム線の色は暗赤色となります。ニクロム線は高温になるにつれて明るくなり、やがて白色に近い光を出します。ニクロム線に電気が通るとニクロム線の成分金属の原子が激しく振動し、それが熱となります。原子が振動しているとき、原子の中の電子も振動しています。この電子の振動エネルギーが光として放出されます。身近な電灯である白熱電球は、この原理で光っており、電気エネルギーをいったん熱に変換してから光を出しています。そのため、光っている電球はとても熱くなっています。このように熱が光となる発光原理を熱放射といいます。それでは、蛍光灯はどのようにして光っているのでしょうか。蛍光灯は白熱電球に比べてそれほど表面が熱くなりません。蛍光灯は電気エネルギーを直接光に変換しており、その発光原理は白熱電球とは異なります。発光の仕組みを考えてみましょう。
　物質はたくさんの原子からできています。原子はプラスの電気をもつ原子核とマイナスの電気をもつ電子からできています。電子は原子核の周りを飛び回っていますが、通常は原子核と電子の電荷がつり合った安定したエネルギー状態を維持しています。この電子に外から何らかのエネルギーによる刺激を加えると、電子のエネルギー状態は高くなりますが、電子はすぐに安定した状態に戻ろうとします。電子のエネルギー状態は、高いところから低いところへ下がることになり、このとき電子は余分なエネルギーを光として放出します。このような発光原理をルミネッセンスと呼び、電子を高エネルギー状態にする刺激を頭につけて区別します。例えば、蛍光灯は電気エネルギーを使うため電気ルミネッセンス、蛍の発光のように化学反応によって起こる場合は化学ルミネッセンスと呼びます。また、蛍光塗料は光を刺激に使っていることになります。物体が光り続けるのは、この電子の状態変化が繰り返し起こっているからです。刺激がなくなれば光も出てこなくなります。特殊な例として、りん光があります。りん光は電子が安定したエネルギー状態に戻る時間が遅く、ジワジワと弱い光を出します。夜光塗料がそうですが、光のエネルギーを蓄えるという意味で蓄光とも呼ばれます。
それから燃焼をうまく利用して色を出すのが、花火です。花火は化学物質を燃焼させて光を作り出しています。いずれにしても、燃焼時の電子のエネルギー状態の変化が関係しています。雷も光りますね。雷は放電現象ですが、放電が空気中の酸素や窒素に刺激を与えるのです。やはり電子のエネルギー状態変化です。
　このように、物体の発光に共通するのは、電子が持つエネルギー量の変化です。つまり、光は電子が持つエネルギーの形態が変わったものといえるでしょう。

参考：光と色の１００不思議（東京書籍）

※光と電子の関係はブルーバックスの「光と電気のからくり」に詳しく
　解説されています。

参考URL：

http://homepage1.nifty.com/kuwajima/lac100/

回答No.9

celery

電子がゆれると周辺の電場が変化して電磁波としてひろがります。このときゆれる周波数は発生する電磁波と同じ周波数になります。光も電磁波なので、物質の燃焼程度の電子ゆらぎで発光がおこります。蛍光灯内部の電子衝突でも起こることは周知ですね。
ところで、ゆれる周波数が高いほど高いエネルギーが必要です。たとえば核分裂程度のエネルギーですとガンマ線、数kVに加速した電子を金属に衝突させるとX線が出ます。

回答No.8

hiuga

光とは原子より小さい電子よりももっともっと小さい光子という素粒子からなります.電子顕微鏡でも見れません。正確に言うと粒子でありながら波の性質も持ってます.（まだ３次元の世界では説明できません）その粒が振動することで光やラジオの電波、携帯の電磁波、X線、になります.目で見える光はごく一部の周波数のものです。炎は熱エネルギーが可視光にかわってみえます。
温度のあるものはすべて光を出してますが赤外線とかなので暗視野カメラでないと見えません。

参考URL：

ナツメ社、量子力学

回答No.7

cent

皆さんが述べられているように光＝電磁波で、エネルギーの放出です。
細かい視点で見ると、熱を持った物体では電子などが振動しており(熱振動)
この振動のせいで電磁波が放射されます。高温の物体ほどエネルギーの高い
放射を行うので(燃焼の)温度が高くなるにつれて赤－黄－白 色に見えます。
電子の振動でなぜ電磁波が出るかというのは、ちょっと法則を
引っ張ってこないと説明できません。

回答No.6

kaji

[燃焼でない発光] ネオンサインや蛍光燈について書いてみます。
これらの可視光線を発する原子について・・・(1)外部からエネルギーを得、電子が高い(外側の)軌道に移動する(軌道ってのはモデルで本当に電子が原子核を回っているわけではない)。(2)原子が低い軌道に移り軌道の差分のエネルギーを放出する。(3)放出したエネルギーが可視光線のエネルギーと一致するときそれぞれの色の光として見える。

回答No.5

gum

僕も、電子が可視光線に変わるって事は、オカシイと思います。電子も光子も小さくて、波と物質の性質を持つ点などでは同じですが、全く別の物です。光ると言う現象は、エネルギーの放出なんです。（tahwooさんの意見などに賛成）化学反応には、物質の持つ安定エネルギーの変化がつきものです。反応に関わる物質は、相手の物質との結合などにより、エネルギーが高くなります。このままだと、できた物質は不安定で元の物質に分解されます。化学反応は、常に安定な方へ進みます。そのため、安定する為に不必要なエネルギーを色々な形で放出します。赤外線になって熱を伝えたり、発光したり。主に、電磁波になって外部にエネルギーを放出し、できた物質は安定するのです。つまり、化学反応によって高くなった物質のエネルギーを、安定化するために電磁波として放出しているのです。反応はどんな時でも、安定になるため、エネルギーが低くなる為に進みます。

参考URL：

高専の授業より

回答No.4

tahwoo

光とは
　光とはそもそも電磁波の一種であります．携帯やテレビなんかの電磁波と同じようなものです．ただ周波数が違うだけなのです．
そして光はもとはといえば，無数の原子や分子１個１個から放出された電磁波の集まりなのです．
発光するということは，原子や分子から目に見える電磁波，つまり可視光が放出されるということなのです．

物質が燃焼する際に発光することについて
　原子や分子から電磁波が放出されるということは，その原子や分子が放出された電磁波のぶんだけエネルギーを失うということなのです．ですから発光するにはエネルギーが必要です．物質が燃焼するとは酸素と化合するということです．酸素と化合するにはエネルギーが必要で，エネルギーを受けた物質は酸素と化合したあと，不安定な状態です．そのため安定になるためエネルギーを放出します．この一部が可視光です．
こんなもんでどうでしょう？間違いがあった場合はごめんなさい．

回答No.3

Sardonyx

＞gd01さん
電子が可視光線に変わるというのは、微妙におかしいと思います。
原子が互いに結合したり、離れたりするときには電子の状態が変わります。
状態が変化するときにエネルギーが放出されると、それが光という形で放出されるという感じだと思います。
ちなみに、原子が結合するときには、電子は余りません。

回答No.2

gd01

学校の科学の授業で酸素の実験でスチールウールを酸素中で燃焼させる実験をしたのを覚えていますか？
このときは激しく発行しましたよね？
このように、光は酸化などによって発生する原子の結合が行われたときに多く発生します。原子同士が結合するときに電子を一部共有するので、あまった電子が放出されます。この放出された電子が波長を変えて可視光線としてみえるのではないでしょうか？
蛍光灯や、白熱球もこれと同様に電子による働きと考えることができます。
いかがでしょうか？
電子が可視光線に変わる仕組みは良く分かりません ^^;; 高校でならったかな？