なぜ小さすぎるものは目で見えないのでしょうか。 例えば、0.002mmの物は見えて0.001mmのも

なぜ小さすぎるものは目で見えないのでしょうか。

例えば、0.002mmの物は見えて0.001mmのものが見えないとしたら、0.001mmのものが0.002mmまで膨らんだとき、どのように見えるのでしょうか。ある境界線でパッと現れるのでしょうか。

あと、0.001mmのものが1億粒集まったとしたら見えると思います。なぜ1粒だと見えないのに、それが多く集まると目に見えるのでしょうか。

No.10 回答者： tsukin-cyclist 回答日時： 2018/10/01 10:52

一部回答をし忘れていました。

いきなり目に見えるようになるかどうかと言うと微妙です。というのは粒子としては見えなくても「色」として見えている場合があるからです。

古いステンドグラスの「赤」は、ガラス固溶体内に金のナノ粒子が析出して着色しているそうです。表面プラズモン振動というのが関与しているらしいです。金の粒子が「金」色に輝くようになるのは、もっともっとサイズが大きくなってからです。どのくらいが境目なのかは知りませんが、、、

No.9 回答者： tsukin-cyclist 回答日時： 2018/10/01 10:46

物質による光散乱の効果が大きいのです。

微粒子の大きさが光の波長よりも遥かに小さい場合は、光の波長が短いほど散乱され易く、波長の4乗に逆比例して散乱され易くなります。この領域の散乱を「レイリー散乱」と言います。可視光と呼ばれる光の波長は400nm～800nm程度(0.0004mm～0.0008mm)なので、これより小さいと可視光の散乱がほぼなく、肉眼でみても通常の顕微鏡で見ても、ものがそこにあるようには見えないかもしれません（専門家ではないので、定性的な話で済みません）。

微粒子の大きさが光の波長と同程度あるいはそれよりも大くなると、波長に依らずどの波長の光も均等に散乱されるようになります。この領域の散乱を「ミー散乱」と言います。この領域では、粒子に色がついていればその色に応じた波長の光が吸収され、残りが散乱されることにより粒子に特有の色が付いて見えるようになります。この辺りが肉眼で見える限界でしょう。すなわち１μm程度(0.001mm以上)が、一つの境界かと思います。

多くの粒が集まると見える現象ですが、散乱される光の量が関係します。チンダル現象というのを聞いたことがあるかどうかわかりませんが、例えば強力なレーザー光を空間に照射すると、その光の筋が見えることがありますよね？　この浮遊粒子によりレーザー光などが散乱されて、光りの進行方向外で見えるようになる現象のことなんです。つまり、空気中の微粒子が光りで輝いている姿を見ているわけです。暗い背景に輝点が集まって光の筋として見えるわけなので、本当に真っ暗な部屋の中でなら、一粒の粒子であっても、暗闇に浮かぶ一つの輝点として見ることが出来ます。逆に言えば、弱いながらも光を散乱するものが集まれば、明るく見える（レーザーのたとえでいえば、スモークを焚いたところにレーザー光を照射すると良く見えますよね）というわけです。

No.8 回答者： livetolive 回答日時： 2018/10/01 06:21

直接的な回答ではありません。

他の回答者さんが、視覚の感知器官である目について一眼レフカメラの性能の視点で回答されているので、私は脳科学の視点で回答したいと思います。

視覚のほとんどは脳の役割が非常に大きく、脳での視覚処理は膨大なようです。
目の特徴をもとに脳の視覚処理について少しだけ説明したいと思います。

・目の中では球面に画像が倒立して左右も逆に写っているのではないかと思います。
・両目では、この画像はわずかにズレているだけです。
・目の中には視神経を束ねている盲点というのが存在し、この部分の画像は欠落しています。

健常者は、立体的な現実世界をそれがあたりまえとして見ていますが、実際は脳内で様々な視覚処理を行うことで、普通に見えています。
　このことに起因した面白いことはたくさんあって、立体的に見えるような画像処理は多くの錯覚を生む要因となっており、だまし絵などが好例です。また、太陽のもとでの景色と電球の下での景色は実際は色が違うのですが、我々の脳は同じ色に自動的に調整しています。
さらに、動画処理が膨大なことに起因しているのですが、ジャグリングで一つのボールを追う場合、3個までは普通に追えますが、4個になると難しく、6個になると追えなくなってしまいます。

視覚には脳が大きく関与していることの一例でした。

No.7 回答者： pantherleo 回答日時： 2018/09/28 15:00

そもそも、あなたはこの質問の本質を理解しているのでしょうか」←理解していますよ・・

あなたが勉強すればいいのに　それを　せずに　他人任せに　してる・・って事でしょ・・

あなたが　自分で勉強しないと　どれが本当の正解かが　分からないのが　こういったサイトの欠点・・

此処で質問する人は　その欠点を理解出来ていない・・

No.6 回答者： head1192 回答日時： 2018/09/28 13:11

＞ある境界線でパッと現れるのでしょうか

これはその人の目がどのくらいの「分解能」を持つかによります。
良い例が視力測定です。
あれはランドルト環をどんどん小さくしていき、その人の目がどこまで見えるかを測定するわけですが、言い換えれば
「ランドルト環の隙間をどのくらいまで狭くすれば異なる２点として認識できなくなるか」
つまりその人の目がどのくらいまでの「視角」を異なる二点として認識できるかを測っているわけです。

どのくらいの「視角」までを見分けることができるか、すなわち分解能です。
これが質問への直接の答えです。

人間の目が異なる二点を見分けるのはこの視角により、これが見分けられなくなった時点で人は
「長さのあるもの」「大きさのあるもの」
を認識することができなくなります。
なので、遠くに浮かぶ恒星も、その巨大さにかかわらず距離によって視角が狭くなるため、人間は光は感じても星そのものを認識できなくなります。

なお、微視的なものが巨視的に成長するとどう見えるかの好例は結晶で、塩の結晶や雪の結晶など、微視的な構造がそのまま巨大化したものです。
一方、原子はそのまま巨大化することができないため、構造を探ろうと思えば電子顕微鏡などに頼るしかありません。

No.5 回答者： pantherleo 回答日時： 2018/09/28 08:09

それがどうして「小さいものは見えない」に結びつくのかが知りたいのですが」←目のレンズは　其処までしか　拡大出来ないから・・

だから　レンズを変えれば見える・・

それが顕微鏡とか　望遠鏡・・

その役目は　裸眼には　無い・・

此処まで言わないと解からないの？

この回答へのお礼

いえ、そこまで言っても分かりません。

そもそも、あなたはこの質問の本質を理解しているのでしょうか。
「目のレンズは其処までしか拡大できないから」とはどういう意味でしょうか。

拡大できなくても「0.001mm」という大きさがあるのですから、小さくても見える筈です。

どちらかというと、レンズではなく網膜の解像度が関係している気がするのですが…どうなんでしょう

お礼日時：2018/09/28 08:16

No.4 回答者： pantherleo 回答日時： 2018/09/28 07:52

顕微鏡を使うのに倍率を合わさないと見えないでしょ・・？

どうやって倍率を合わしてる？

レンズを変えたり　距離を変えたり・・

焦点が定まらないと見えない筈ですよ・・

それを　人間は　目で　してるだけ・・

アホらしー・・誰でも知ってる事なのに・・

この回答へのお礼

焦点が定まらないと見えないのは誰でも知っているでしょうね。

それがどうして「小さいものは見えない」に結びつくのかが知りたいのですが…

あと、Q＆Aサイトの存在意義を否定するような事を言うのなら利用をやめましょう。
「自分で勉強しろ」なんて、全ての質問に言えることですよ。
あなたにとってこの疑問は当たり前すぎたようですが「気になる」を押している人がいるという時点で、この質問は誰かの役に立つ筈です。そこにあなたのような回答になっていない投稿があるのは邪魔です。

お礼日時：2018/09/28 08:04

No.3 回答者： pantherleo 回答日時： 2018/09/28 07:46

小学校で習うから誰でも知っているのでは？」←でも　あなたは知らない・・

だから　此処で質問してる・・

それだけだが？

No.2 回答者： pantherleo 回答日時： 2018/09/28 07:08

そこらへんの大人に聞いて、何人が答えられるでしょうかね」←答えなくてイイのでは？

あなたが知らないだけだし　知りたいだけなのだから・・

普通の人は　知らないのなら勉強する・・

こういったQ＆Aサイトの質問者は　知らない事は他人に勉強させ　それを横取りする・・

要は　此処が　間違ってるのだが・・？

この回答へのお礼

「他人に勉強させ」

小学校で習うから誰でも知っているのでは？

お礼日時：2018/09/28 07:31

No.1 回答者： pantherleo 回答日時： 2018/09/28 06:48

物の見え方・・目の構造・　遠近法・・等で調べると解かる・・

当たり前過ぎるので　あなたが自分で調べた方がイイ・・

これって小学生の理科で習ってる筈なので・・（顕微鏡を使用する時　必要な知識なので・・）

この回答へのお礼

当たり前すぎるんですか。
そこらへんの大人に聞いて、何人が答えられるでしょうかねw

お礼日時：2018/09/28 07:03