色の反射に関してです。

あるコラムで、白い水着はどうして透ける、透けないという記事を読んでして、以下の様な分がありました。

そして「白」とは、「全ての光を吸収しない色」の事です。
「吸収しない」と言う事は、「全ての光を反射させている」と同時に、「全ての光を透過させている」事でもあります。 だから、白と言う色は、光をたくさん透過させてしまうのです。

白は全ての光を反射させ透過させると書いてありますが、相矛盾しているような気がするのですが。ある光は透過させる透過させない、ある光は反射させる反射させないなら分かるのですが。どのような現象がおきているのか想像できません。

この分野素人なので分かりやすく教えてください、お願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： hg3 回答日時： 2014/07/08 21:49

質問者さんの疑問はもっともです。

＞「全ての光を反射させている」と同時に「全ての光を透過させている」
などということはあり得ません。
全ての光が反射したのであれば、その光は決してその物質を透過することはありません。
逆に全て透過するのであれば、反射されなかったことに他なりません。

おそらく、この場合、「全ての光」というのは、「あらゆる波長の光」という意味でしょう。
つまり、あらゆる波長の光を吸収しないので、光は、透過するか反射するかのどちらしかない。よって一部の光は反射し、一部の光は透過するということを説明したかったのでしょう。

ちなみに、もし全ての光を透過するのであれば、その物体は透明になります。決して白にはなりません。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました、質問した元の文章があやふやな部分もあるので回答書いていただくの大変だったと思いますが、参考にさせていただき勉強させていただきます、分かりやすい回答でした、ありがとうございます。

お礼日時：2014/07/14 21:59

No.4 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2014/07/09 09:08

＞そして「白」とは、「全ての光を吸収しない色」の事です。

　まず、色と言うものを誤解されているようですね。日常会話では、「あの新聞は赤」とか色々使われるので、最初に色とは何かを定義しないと、科学的な話が出来ない。
　色とは、その物質の表面が持つ光(電磁波)に対する特性と定義しましょう。
・緑の葉というときに、その葉は可視光線のうちの中間波長を吸収しないで反射する性質
　と言う事ですから、その葉はナトリウムランプの黄色の単色光で照らされていて、人の目には黒にしか見えなくても緑です。もちろん真っ暗な室内に置かれてる緑色してます。
　Point: 色とそれがどのように見えるかは区別すること

　これがまず基本です。

白は（可視光線に限定すると）、可視光線のすべての波長に対して吸収せず反射するという表面の特性です。赤の照明で照らされて赤く見えても白ですが、私たちの目にはそれが赤い色に見えます。
　この関係を示す面白い実験をひとつ試してください。この実験一つで理解は深まる。
　朝焼け、夕焼けの頃に、窓際でロウソクを一本燃やしてください。その横に白い紙を立てて、手でロウソクノヒカリを遮って手の影を移してください。影はきれいな空色になるはずです。空も赤い、ロウソクも橙色なので青い光はどこにもないのにね。

・色はその物体の表面が持つ特有の性質である。
・それが何色に見えるか。どの波長の光を目に届けているかとは区別しないとならない。

　そのために、パソコンで色を作るとき、赤と緑を強くして青を少なくすると黄色に見えますが、それはパソコンの画面のその部分に青い(短波長の)光を吸収＝黄色い物質がそこにあると私たちの目が判断するからです。黄色の光なんて一切無くてもです。

　さて、色っぽい白い水着の話題です。
　私たちの目が白と判断するのは、
その水着の表面が可視光線のすべての領域の光を満遍なく反射して散乱させている
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣
　と判断しているからですね。夕方だろうが室内だろうが曇天だろうが白く見えます。カメラで撮影すると夕方は赤に、室内や曇天だと灰色に写りますが・・・
（散乱がなければ鏡です!!）

　白く見える原因は、細かい繊維の表面で光が散乱されるからです。繊維自体は光学的には透明です。
　この透明な繊維を水に浸すと、屈折率が近い場合は散乱はおきにくくなります。

　ガラス板を水に入れるとガラスが見えなくなる。スリガラスにツバをつけて擦ると向こうが見える。水も空気も繊維も透明なのに、空気中では表面で反射散乱がおき、水だと透明になるのは、繊維と水と空気の屈折率の違いです。無色透明な水滴で出来た雲が白く見えたり黒く見える理由もわかりますよね。

　コップに水を半分入れて斜め下から水面を見ると鏡になっているはずです。しかし、その上に油をもう半分入れると、水と油の境界は透明になりますね。
　これは、中学校の理科で学んだはずです。屈折率と全反射の関係ですね。

　白い服が雨で塗れるとなんとも色っぽく透けて見えるのは、スリガラスを水にぬらしたときと同じです。乱反射されていたものが散乱されなくなるからです。
　そのために繊維を黒いもの(光を吸収)にして、繊維を細く反射しやすいものに変えれば、濡れていないときは白く、塗れると灰色になって透けない生地が出来ます。

　また、白い塗料で下地を塗りつぶしたい時に、ほんの僅か黒を混ぜると下地を隠すことが出来ますよね。

＞この分野素人なので
　これはなしです。今迄説明してきたことはすべて日常で見聞きし学んできた事ですよね。あなたも理科は学んできたはずです。完全にその範囲内で理解できる内容のはずです。
【引用】＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ここから
第1　目標
　自然に親しみ，見通しをもって観察，実験などを行い，問題解決の能力と自然を愛する心情を育てるとともに，自然の事物・現象についての実感を伴った理解を図り，科学的な見方や考え方を養う。
￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣ここまで［第2章　各教科　第4節　理科：文部科学省( http://www.mext.go.jp/a_menu/shotou/new-cs/youry … )］より

　理科は知識を身につける学問ではなく、「自然の事物・現象についての実感を伴った理解を図り，科学的な見方や考え方を養う。」のが目的で他の科目と最も異なる科目です。
　それが身についていれば、理解できる範囲内ですよね。

　示したすべての実験は手軽に楽しめるはずです。ぜひ試してください。
　私は母から、どんな小さいことでもすべて試させられました。

No.3 回答者： trytobe 回答日時： 2014/07/08 22:38

白なので、水着に向かっていった光は全部乱反射させることで白にしか見せないとともに、

水着の中まで通ってしまうような、濡れた生地の隙間を往復してくる光は、そこも乱反射させて、外まで見えないように散らしてしまおう、

というのが、濡れても透けない白い水着や、白い衣類だけど下着などの透けがないアウターの基本的な仕組みです。

KASEN TOPICS｜よくわかる化学せんい｜日本化学繊維協会（化繊協会）
http://www.jcfa.gr.jp/fiber/topics/vol07.html

下着が透けにくい白色女性用ボトムス　ユニクロと東レ共同開発 J-CASTニュース
http://www.j-cast.com/2007/04/18006957.html

No.1 回答者： -ruin- 回答日時： 2014/07/08 21:45

筆者の記述意図が分からないのでその文から考えられる意味合いのなりますが……

まず白というのは全ての光を混ぜ合わせた色です。
絵の具などは加法混色で混ぜるとどんどん黒に近づきますが、光の場合減法混色なので混ぜるとどんどん白に近づきます。
白色光のうち一部の色を吸光し一部の色を反射した場合白と黒以外の色が見え、すべて吸光すると黒になります。
つまり、白色光にはすべての色の要素が含まれているということです。
なので白色に見えるものは全ての光を反射していると言えます。

次に透過についてです。
おそらくこの場合は表ではなく裏側の色を透過させるという意味だと思われます。
上記の説明から、減法混色では全ての色を含んでいる状態が白ですが、加法混色では全ての色を含んでいない状態が白です。
なので端的に言うと裏からの色は全て透過するが、表からの光は全て反射するというような意味合いかと思われます。
（もちろん布地の密度や厚さにもよります）

白い紙の下に置いた絵をなぞることができても、黒い紙では見えにくいというのを想像するとわかりやすいかもです。

説明しづらく長文になってしまいました、申し訳ないです。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました、質問した元の文章があやふやな部分もあるの様ですね。私も読んでいてそうではないかと感じました。参考にさせていただき勉強させていただきます、分かりやすい回答でした、ありがとうございます。

お礼日時：2014/07/14 22:01