光の正体についての質問

質問

例えば氷が個体だとして水が液体、さらに蒸発してミスト状になる。ソレまではわかります。
分かりやすく太陽が熱源だとして、熱を帯びた原子は電子と分離、そしてプラスとマイナス(電子)がくるくると回りながら波状になり(この時原子の回りをくるくる回る電子などを含みひとつとする)
と言うところまでは理解できました。
しかしながら、なぜに(波長)の違いがあるのかが良くわかりません。紫外線や赤外線、○○線って有るけれどその波波の山谷が大きいのと、緩やかなもの、またはなぜ「色」がついてるのかが良くわかりません。プリズムに当てると、いろんな色が出てくるんですよね？
どうしてなんでしょうか？

回答No.1

bardfish · ベストアンサー

>またはなぜ「色」がついてるのかが良くわかりません。
これは人間の色覚細胞(錐体細胞)も絡んでくるので物理学だけでなく人体についても学ぶ必要があるのではないでしょうか？
眼球の構造と網膜に存在する細胞が反応できるスペクトルの光から人間は「色」を識別できる。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8C%90%E4%BD%93%E7%B4%B0%E8%83%9E
生物の進化と地球の大気や生物が存在できる環境の変化の過程も絡んでくると思うので調べてみると面白いかもしれない。

光の色に関しては熱も関係しているはずです。
温度が低いと赤、高いと青というのはご存じですよね？
深宇宙探査では恒星の光のスペクトルを分析して主成分を導き出しているはずです。
水素や鉄などの金属の燃焼時のスペクトルは明確な違いがあり、光学望遠鏡にスペクトル分析器を装着して分布を解析し恒星が何で出来ているか、鉄などの金属元素が多ければそれだけ重い恒星であり、水素などの元素が多ければ軽い恒星と考えられます。クエーサーとか超新星爆発も光を観測したりそこから発せられる電磁波を観測することで色々とわかることがあります。

光に関しては宇宙を絡めると非常に面白いですよ。
SFでは光の速度で移動するとどうなるのかなど科学的根拠を元に物語が展開するので面白いです。古いSF小説だと当時の科学がどういったモノか想像するのも楽しいですね。
ジュール・ヴェルヌ「月世界旅行」なんて当時の宇宙観がよくわかる作品だと思いますよ。宇宙観といえば宗教の宇宙観も面白いですよね。

お礼

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