可視光について詳しく解説

可視光 は可視スペクトルまたは光スペクトルとも呼ばれ、人間の目に見える電磁スペクトルの一部です。

電磁スペクトルの可視領域
電磁スペクトルの可視領域

可視スペクトルは厳密な制限はありません。に適応した人間の目は、一般に黄緑色に相当する 550 nm 付近の波長の光に対して最大感度を持ちます。一般に、目の反応は 380 nm ~ 780 nm の波長をカバーすると考えられていますが、400 nm ~ 700 nm の範囲がより一般的です。これらの極値はそれぞれ赤の色に対応しますが、目はさらに広い波長範囲で何らかの視覚反応を示す可能性があります。

目に見える範囲の波長は光学窓の大部分を占めており、地球の大気によって容易に透過される波長範囲です。

紫外線(UV) と赤外線(IR) は「」とみなされることが多いですが、人間には見えません。可視光線と性質は同じですが(可視光線、紫外線、赤外線は電磁波です)

この用語の歴史的使用

光学スペクトルの最も古い説明のうち 2 つは、アイザック ニュートンが著書『光学』を執筆した際に、ゲーテが著書『色彩理論』で行ったものです。

ニュートンは、1671 年に光学の実験を説明するときに、印刷されたテキストでスペクトル(ラテン語の「出現」または「出現」に由来) という用語を初めて使用しました。ニュートンは、太陽からの小さな白色光線がガラスプリズムの面に特定の角度で当たると、光線の一部が偏向され、一部がプリズムを通過し、色の付いた帯として現れることを観察しました。ニュートンは、光はさまざまな色の「微粒子」で構成されており、透明な媒体中では光の各色が独自の速度を持ち、赤が最も速く、紫が最も遅いという仮説を立てました。その結果、赤色の光はプリズムを通過する際に紫よりも偏向(屈折)が少なく、色のスペクトルが形成されました。

ニュートンはスペクトルを、赤、オレンジ、、紫、つまり ROJVBIV の 7 つの名前付き色に分割しました。彼が 7 色を選んだのは、色、音符、太陽系の既知の物体、曜日のには関連性があるという古代ギリシャの哲学者の信念に基づいています。人間の目はインディゴの周波数に対して比較的鈍感であるため、視力が良い人の中にはインディゴと青または紫の違いを区別できない人もいます。このため、アイザック・アシモフを含む一部の批評家は、インディゴを色としてではなく、単に青または紫のとして見るべきであると示唆しています。

ヨハン・ヴォルフガング・フォン・ゲーテは、連続スペクトルは複合現象であると主張しました。ニュートンは現象を分離するために光の半径を小さくしましたが、ゲーテは、より大きな開口ではスペクトルが存在しないことを観察しました。代わりに、黄 – 赤と青 – シアンのエッジとそれらの間に白があり、スペクトルはそれらのエッジが交換できるほど接近した場合にのみ表示されます。

現在、光は光子(波動の特性と真空中の粒子[ 1 ]の特性の一部を共有する) で構成されていることが一般に受け入れられています。物質を通過する光の速度は真空中の光の速度より遅く、速度の比は物質の屈折率として知られています。非分散として知られる一部の材料では、異なる周波数 (異なる色に対応する) での速度は変化しないため、屈折率は一定です。ただし、他の材料 (分散性と呼ばれる) では、屈折率 (したがって速度) は分散関係に従って周波数に依存します。ガラスもそのような材料の 1 つであり、これによりガラス プリズムが白色光から光学スペクトルを作成できるようになります。

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分光法

物体が発する光に基づいて物体を科学的に研究することは、分光法と呼ばれます。分光法の非常に重要な用途は天文学であり、分光法は遠く離れた天体の分析に不可欠です。特に、天文分光法では、高回折率ツールを使用して、非常に高いスペクトル分解能でスペクトルを観察します。ヘリウムは太陽のスペクトルの分析中に最初に検出されました。天体の他の化学元素は、発光線と吸収線によって検出でき、スペクトル線の位置を使用して、遠くにある天体や高速で移動する天体の特性を検出できます。最初の系外惑星は、毎秒数メートルの小さな半径方向速度の変化を検出できるような高解像度で星塵を分析することによって発見されました。惑星の存在は、分析された星に対する重力の影響によって明らかになりました。軌跡によって。

スペクトルの色

これは連続的であり、ある色と次の色の間に明確な境界はありませんが、次の表にスペクトルの色のおおよその制限を示します。

バイオレット 380–450 nm

ブルー 450–495 nm

緑色 495 ~ 570 nm

黄色 570–590 nm

オレンジ 590–620 nm

赤 620–750 nm

可視光について詳しく解説
  1. Sigbare spektrum – afrikaans
  2. طيف مرئي – arabe
  3. Espectru visible – asturien
  4. Бачнае выпраменьванне – biélorusse
  5. Бачнае выпраменьваньне – Belarusian (Taraškievica orthography)
  6. Видим спектър – bulgare

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