色と波長の関係について

質問

可視光線の色は波長に依存するらしいですが、なんか釈然としません。
光が波動であることはヤングの実験から確かめられ、白色光がいろいろな色の光の集合体であることは、プリズムによる光の分散の実験で確かめられることは理解できます。しかし、なぜ色は波長によって決まるといえるのかがわかりません。他にも振動数なども考えられると思うのですが。初歩的な質問ですがよろしくお願いします。

回答No.11

hg3 · ベストアンサー

「色は光の性質ではなく、物体の表面の特性」？？
かなり本格的に勘違いしているようで。

いろいろ説明していますが、どれも、「物体の表面の特性によって、反射したり吸収したりする光が違うので、物体の表面から届く光の特性も異なる」ということが分かれば説明できるのでは。

人間の目は「物体の表面の特性」を感じているのでなく、あくまでもそこから目に届くの光を感じ、色や明るさといった感覚を引き起こすのですよね。No10の回答者さん自身もそのように説明しているではありませんか。

赤いリンゴは、真っ暗闇なら黒、というか見えない。なぜなら、リンゴの表面から光が届かないから。表面の特性は明るい時でも真っ暗闇でも変わりません。でも人間の目には、明るい時と真っ暗闇では、色を含めて見え方が違うでしょ。それは、リンゴの表面から届く光の性質（この場合は光の強度）が変わるからですよね。
もし、物体の表面の特性を直接感じることができるなら真っ暗闇でも、物が見える、色が分かるということになりますが、No10の回答者さんは真っ暗闇でも赤いリンゴを見ることができるとでも？

「人が色を知覚するということは、その物体の表面の可視光線に対する特性を知覚するということと同一です。」
一見正しいように感じますが、”物体の表面の可視光線に対する特性を知覚する”というところが間違いなんですよ。リンゴの例の通り、人間の目が知覚しているのは、あくまでも可視光線であって、”可視光線に対する特性”ではないんです。可視光線に対する特性というのは、例えば、光の反射率や透過率、吸収スペクトルなどで表されるものですよね。その特性を光を当てずに人間の目が知覚できるというのしょうか？そんわけはないですよね。あくまでも、表面から発する光（反射した光でも良いし、物体が自ら発光した光でも良い）の波長なり強度なりの違いを目が知覚して色や明るさを認識するのでしょう？この説明のどこに間違いがありますか？

また、ご丁寧に目の錯覚に関する映像をご紹介くださいましたが、これでどうやって色の違いが物体の表面の特性の違いであることを説明できるというのでしょうか？
映像は、同じ物体（菱形の紙や犬の形をした紙）を動かすと色が違って見えるということですよね。色が物体の表面の特性だというなら、移動によって物体の表面の特性が変化したことになりますが、そんなことは無いですよね。同じ物体ですから表面の特性も同じはずです。
従ってこの映像で「色は光の性質ではなく、物体の表面の特性」を説明したことにはなりませんね。

お礼

回答ありがとうございます。

回答No.1

hg3

理屈は簡単。人間の目が、特定の波長の光を、特定の色と認識するからです。
あなた自身だって、波長700nmの光を見れば赤に見えるし、波長400nmの光を見れば紫に見えるでしょ。

ちなみに、波長が同じなら振動数も同じですよ。

お礼

回答ありがとうございます。調べ直してみると、ヤングの実験で波長は測定できるみたいですね。単色光を用いればその色の波長がわかりますね。勘違いしていたようです。