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色素の成分と光の波長の共振について
- 質問者は高校で課題研究を行っており、紫外線と色の退色について研究しています。質問の主題は、同じ種類の音が片方を鳴らすと、もう片方も鳴るように、光の波長と色素の成分が共振するかどうかです。
- 光の波長と物質の共振現象は、色素の成分とも関連しており、特定の物質は紫外線などの特定の波長に敏感であり、破壊されやすくなることがあります。
- これらの現象は生化学や分光学などの分野で広く研究されており、硬質物質や生体組織などの色素の成分と光の相互作用を理解するために重要です。
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質問者が選んだベストアンサー
紫外線ではなく、X線の領域だと共鳴による吸収率の変化というものを利用した測定がよく行われています。 エックス線吸収微細構造測定、通称XAFSと呼ばれるモノです。 https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9%E7%B7%9A%E5%90%B8%E5%8F%8E%E5%BE%AE%E7%B4%B0%E6%A7%8B%E9%80%A0 他には、共鳴ラマン散乱という現象もあります。 ただ、吸収変化が起きる波長帯域が極めてせまいです。 また、個体であれば、励起時のエネルギーが他へ散逸しやすいです。 そのため、基本的には波長選択によって特定の物資だけ破壊ということは厳しいです。
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- TIGANS
- ベストアンサー率35% (245/681)
通常の紫外線による退色の場合は共振の関与は考えにくいでしょう むしろ光電子発生などの量子論的な効果が支配的だと思います。 （つまり通常は有る波長よりエネルギーの高い短い波長の方が.より効果が大きい） もちろん高分子材料には吸収スペクトルのように特定波長を強く吸収する性質を持つものも多いですが、共振というような長時間の現象によるものではありませんね。 https://www.an.shimadzu.co.jp/uv/support/lib/uvtalk/uvtalk2/apl.htm
お礼
共振は考えにくいのですね。 回答者様の仰る通り、 高分子材料は用いてないので特定波長を強く吸収するということも考えにくいです。 ありがとうございます。
- ohkawa3
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褪色を説明するために、波長の「共鳴」を利用することは初歩的にはよさそうですが、科学的に正確性を求めるのであれば、あまり適切であるとは言えないと思います。 光による物体の「褪色」を定量的に評価するには、光源の分光分布と対象に照射される光の量の絶対値が重要です。それに加えて、対象物がどのような波長の光に影響を受けやすいかの程度である「作用関数」を考慮する必要があります。一般的には、波長の短い光ほど褪色などに対する作用が強くなりますが、対象物次第では、特定の波長の影響を強く受けるものもあります。 光源の分光分布を定量的に測定するには、「分光器」など高価な測定器を必要としますが、光源の種類を特定すれば、webでも定性的なデータであれば入手できます。もう少々追記頂ければ、課題研究のお手伝いができるかもしれません。
お礼
学校での予算は1万円以内とのことで分光器は厳しいようです… 光の研究は難易度が高いのですね… 特定の波長を強く受けるものもあるのですか。 課題研究の助けとなりました、本当にありがとうございます。
お礼
わかりやすいご説明ありがとうございます。 よくわかりました。