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 なぜ黒い色は太陽の光に当てるとすぐに暖かくなるのでしょう?赤外線をよく吸収するといわれればそれまでですが、黒だからといって赤外線を吸収するとは
限らないのではないでしょうか?
 黒く見える場合、可視光線を反射していないから黒く見えるのでしょうけど、赤外線も吸収すると判断するのは早合点ではないでしょうか?
 
人間の目は赤外線を感知できませんが、もし赤外線を感知できるようになったなら今まで黒と感知していた色はまた同じように黒にみえるとは限らないのではないでしょうか? そして赤外線色に見えるようになった黒は赤外線を反射しているわけだから、黒といえども暑くならないと思うのですが、実際黒い色でも
暑くならない物は有るんでしょうか?

 よろしくお願いいたします。

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」に関するQ&A: 黒電話はなぜ黒?

A 回答 (6件)

こんにちは。


まず、「黒」とはどういう色かって事ですが、全ての色の光を反射しない色が黒なわけです。

これは実生活上では、色のついた光が主になりますが、物理学では、あらゆる波長の光を反射しないのが、理想的な「黒」なわけです。
実生活上ではこういう理想的な黒い物は存在しないので、実際にある物体は、赤外線や紫外線などが見えればかならず色が付く?わけです。

したがって理想的な黒なら赤外線でも紫外線でも黒です。

この場合、反射しない光はどこへいくかが問題になります。
素通りする場合と黒い物質によって吸収される場合の二つがあります。

吸収されると、そのエネルギーは熱になって、物体の温度を上げます。

実生活で黒い物体が熱を持ち易いのは、赤外線というよりも吸収してしまう光の範囲が多い事によります。
つまり色の付いた物体は、その色の光を反射してるので、その分、熱になるのが減るわけです。

通り抜ける分ですが、赤外線は波長が長いので、いろんな物体を通り抜け易いです。
赤外線写真で透けて見えたり、センサーなどに赤外線が多く使われているのは空中の埃などでできるだけ邪魔されないようにです。

したがって通り抜ける分に関しては、色よりも物体の構造や厚さの影響が大きくなります。
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この回答へのお礼

>実生活で黒い物体が熱を持ち易いのは、赤外線というよりも吸収してしまう光の範囲が多い事によります。
>つまり色の付いた物体は、その色の光を反射してるので、その分、熱になるのが減るわけです。

なるほど、別に赤外線でなくても吸収されれば
熱になるんですね。ならば、黒色のものが押しなべて
太陽光の元で発熱しやすい事はうなずけます。
有難うございました。

お礼日時:2004/12/15 20:22

>黒だからといって赤外線を吸収するとは限らないのではないでしょうか?


その通りです。たとえば赤外線方式のリモコンではその発光部、受光部は人間の目で見ると「黒」に見えますが、実は近赤外線には透明です。(更に長波長の赤外になるとまた吸収があるので黒になりますが)

>赤外線も吸収すると判断するのは早合点ではないでしょうか?
そうです。必ずしもそうとはかぎりません。
ただ一般に人間の目で見て黒いものは大抵赤外に対しても黒いことが多いです。

というより実は赤外の光を透過する物質自体はそんなに多くはないのです。

黒ではありませんが、見た目は金属で金属光沢がありながら、赤外には透明で加熱されにくいという物質もあります。(半導体で使われるシリコンという材料がそうです)

上記はあくまで見た目の黒の話ですが、厳密な黒の定義はすぺての光を100%吸収するものなので、本当に黒の物体であれば赤外線も当然吸収します。

>今まで黒と感知していた色はまた同じように黒にみえるとは限らないのではないでしょうか?
はい、そうです。

>実際黒い色でも暑くならない物は有るんでしょうか?
これはすべての波長で完全に透明でなければそのようにはなりません。
発熱は必ずしも赤外線だけではなく可視光でも吸収しています。

特に太陽光はかなり高温体からの光なので、可視光のエネルギーも非常に大きいのです。

つまり、光を吸収して熱に変るというのは、なにも赤外線だけではなく可視光でも同じことは起きるので、やはり見た目に黒い物質の方がよく温まるという経験則はそれなりに合理性があるのです。
(例外がないとはいいませんが)

では。
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この回答へのお礼

 お返事有難うございます。
>やはり見た目に黒い物質の方がよく温まるという経験則はそれなりに合理性があるのです。

他の皆様もご回答していただいているように
可視光線でも吸収してしまえば熱になるのですね。
つまり黒い色は良く温まる理由を理解できました。
有難うございます。

お礼日時:2004/12/15 20:40

自信はないのですが、可視光線も熱になるのではないでしょうか。



色が生じる原因は原子の価電子に光があたり、基底状態から励起状態となり、そのエネルギーに該当する光が吸収され、吸収されない成分が補色として反射されるから色が付くわけです。

黒はすべての波長を吸収するから、黒なのでしょう。

もし赤外線だけに対応するエネルギーバンドをもつ原子があれば赤外線を吸収して、それ以外の色の光は反射するわけですから、結局、可視光線はすべて反射され白になるでしょうね。

そんな物質があるかはわかりませんが、赤外線以外をすべて吸収するエネルギーバンドをもつ原子があったとすれば、赤外線だけを反射します。でも可視光線は吸収しますから黒になるでしょう。

でもそんなに電子軌道が自由に選べるわけでもありませんから、おそらくそのような物質はないと思います。

そもそも赤外線に対応するエネルギー格差というものを、電子軌道が作りえるのでしょうか。(エネルギーが小さすぎると違う軌道を作りえなくなる。電子線の整数倍のリングがなければ軌道が形成できないため。)むしろ原子そのものが振動するようにも思えます。

こうなるともはや色の発生原因とはメカニズムが違ってくるのでしょう。
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この回答へのお礼

 お返事有難うございました。
色の生じる原因から説明していただき、
有難うございました。また機会があれば
教えていただければ幸いです。

お礼日時:2004/12/15 20:36

No.3です。



補足します。

下記で示した遮熱塗料の色も黒です。
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質問者さんが書かれていることは,全て正しいと思います。



人間の目から見て黒でも,赤外線を全反射するものがあっても良いし,全吸収するものがあっても良いと思います。理論的には。。
赤外線しか見えない目にとっては,前者は白,後者は黒となります。

因みに,下記のURLで示したWebページ中でN-1と言う黒い塗料と遮熱塗料との赤外部の日射反射率を比較しています。遮熱塗料は赤外部に関しては殆ど白に近いようです。

参考URL:http://www.attsu-9.com/technology.php
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この回答へのお礼

 お返事ありがとうございます。
紹介していただいたサイトを拝見いたしました。
赤外線を反射する塗料があるんですね。
勉強になりました。有難うございます。

お礼日時:2004/12/15 20:30

黒は完全に紫外線をカットすると誤解されている方が多いのには驚きます。

黒い日傘は白に比べると紫外線はカットできるのです。しかし、これも比較の問題で白よりはましというものでけっして100%カットではありません。黒色は紫外線だけというより可視光線から赤外線まで全て吸収するのです。ですから、黒い服を着ていると吸収した可視光線、赤外線が熱に変わって熱いのです。

黒の赤外線吸収率はやはり高いようです。
実際、早合点でそんなことを言っているのではなく、
ちゃんと科学的に証明されているはずです。

参考URL:http://www.hellorain.com/0news/uv_higasa/uv_higa …
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この回答へのお礼

 お返事有難うございます。
ご紹介していただいたサイト、勉強になりました。
有難うございます。

お礼日時:2004/12/15 20:17

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Q自由研究(どの色が一番光を吸収するか)

私は中学2年で、今自由研究をしています。その自由研究の内容はまず透明なプラスチックコップに黒、白、赤、緑、青、なにもはってないもの、の6つを用意し同じ量の水をいれ太陽の光がよくあたる場所(外)におきました。そして30分後と1時間後にそれぞれのコップの水の温度をはかりました。そしたらこんな結果になりました。

       赤   青   黄  黒  白  なし
30分後  35,5  35,8  35  36,3 34,5 36
1時間後  35,8  36   35,5  37  35,2 36,2

こんな結果になりました。
この結果からは『白→黄→赤→青→なし→黒』
となりますが、一番黒が光を吸収し白が一番光を吸収しないとゆうことであってるのでしょうか?
『白→黄→赤→青→なし→黒』何故このような結果になったのでしょうか?色の濃さが関係しているんでしょうか。

Aベストアンサー

>一番黒が光を吸収し白が一番光を吸収しないとゆうことであってるのでしょうか?

水温が光の吸収のみに依存しているのでしたら実験結果をみるとそういうことになりますね。


>色の濃さが関係しているんでしょうか。

色の濃さが関係しているかもしれませんし、そうでないかもしれませんね。
色の濃さが変化に関係しているかどうかを実験で確かめてみてはどうでしょうか?

自由研究ですし、まだ時間は2週間あります。こうかくと失礼ですが質問文に書かれている実験だけですと下手をすると小学生にも負けてしまいそうな内容です。色々な因果関係を考えて色々な条件のもとで実験をしてみると充実する思います。

Q黒色は熱(赤外線)を放射する効率がいいそうですが、なぜ、色で違いがある

黒色は熱(赤外線)を放射する効率がいいそうですが、なぜ、色で違いがあるのか?
逆はわかります(白は反射するが黒色は反射しにくいから光を吸収する)
ただ、光のまったく当たらない場所で、熱を逃がすために黒色塗装が使われているのに、なぜ熱の放射に色が関係するのかわかりません。(宇宙空間などで使われてる)

Aベストアンサー

この場合の黒と言う場合は必ずしも可視光線に対しての黒とは限りません。
黒と言うのは、対象とする電磁波(可視光線も電磁波)について、すべてを吸収して反射しない表面の性質という意味です。
 これは、物理の根本法則ですが、その表面は双方向なのです。反射しない=輻射するという意味です。
 もし輻射以外での熱の交換がない・・対流や伝導がない宇宙空間を想像する・・・場合であっても物体は周囲と同じ温度になろうとします。(マックスウェルの悪魔も参照)
 そのとき、周囲の環境の熱、すなわち電磁波はその物体に当たって温度を上昇させますが、同時にその物体はその物体の温度に依存する電磁波を輻射しています。その効率はひとえにその物体の表面の色(まさにそれこそが色の本質)によります。黒い物はたくさん吸収するけど沢山輻射もする。白(すなわち反射する物)は受け取りもしないし、輻射もしない。

>逆はわかります(白は反射するが黒色は反射しにくいから光を吸収する)
 魔法瓶は輻射しないから熱が逃げないし、吸収しないから温まらない。

 宇宙船や宇宙服が白いのは太陽の輻射を避けるためですし、黒い部分は宇宙に向かって熱を放出したい場所。電子部品の放熱板も黒ですし・・

 ですから、最も明るい色は黒だということも正しい。白じゃないのですよ。白が明るいのはそれに光があたっているときだけで、光があたってなきゃ黒が一番明るい。

この場合の黒と言う場合は必ずしも可視光線に対しての黒とは限りません。
黒と言うのは、対象とする電磁波(可視光線も電磁波)について、すべてを吸収して反射しない表面の性質という意味です。
 これは、物理の根本法則ですが、その表面は双方向なのです。反射しない=輻射するという意味です。
 もし輻射以外での熱の交換がない・・対流や伝導がない宇宙空間を想像する・・・場合であっても物体は周囲と同じ温度になろうとします。(マックスウェルの悪魔も参照)
 そのとき、周囲の環境の熱、すなわち...続きを読む

Q理科 光が全吸収されると黒??

小学3年生の息子と一緒に理科の[光]を学習しておりましたら、

息子が、

『「光を全部吸収するものが黒色、全部反射するものは白色。」って言うけど、おかしくない?だって、色は全部混ぜると黒色になるよね。だったら、光が全部反射したら黒になる…?!?!?』

と言うので、

『光って、この光だよ。これがあたりました~。そのまま全部はね返って○○君の目に入ってきました。だよね。光はそのまま光だよね。黒って暗闇の事だから、光が反射して暗闇っておかしいよね・・・。』

と言うと、それは事実として納得してくれたのですが、

『分かるけど。変だよ。色は全部混ぜると黒くなるのに・・・。なんか変!』

と言いますし、

親の私自身も、『そうだよね…???』
と、息子と同じ???状態でおります。

ネットで調べておりましたら、
こちらに、

http://oshiete.goo.ne.jp/qa/76825.html
【色の三原色と光の三原色について】
『光の場合、赤色の波長のみが反射して人間の目に映るので、赤く見えると思うのですが、絵の具の赤色もその反射で赤く見えるのならば、絵の具の場合のような、色の三原色である赤・黄・青の三色を混ぜると黒くなってしまうのに、光の三原色である赤・緑・青色を混ぜると白くなって見えるのはおかしく思うのですが。
絵の具の赤色と光の赤色とは違うと思わなければならないのでしょうか。』

とのご質問に、
下記のご回答があるのに辿りつきました。

『赤い絵の具からあなたの目に赤い光が届くので、あなたは絵の具の色を「赤だ」と認識するのです。
その点では、赤い絵の具から出るのは「赤い光」です。

ですが、赤い絵の具が赤く見えるのはなぜでしょう?
下で皆さんも書かれている様に、赤の光だけを反射するからです。

もう少し詳しく書きます。

「青い光」と「緑の光」と「赤の光」が、「赤い絵の具」にあたっているとします。
この中から、「青の光」と「緑の光」が「赤い絵の具」に吸収され、「赤い光」だけが反射してきます。
あなたは、この反射してきた「赤い光」を見ているのです。
ここで、「赤い絵の具」に「青い絵の具」を混ぜてみましょう。
「青い絵の具」は、「緑の光」と「赤い光」を吸収します。
すると、「赤い絵の具」に吸収されずに残った「赤い光」は、「青の絵の具」に吸収されてしまいます。
つまり、戻ってくる光が無くなってしまいます。
このように、絵の具を混ぜるときは「何色の光が吸収される(無くなる)のか?」を考えるのです。

今度は光を混ぜてみましょう。
ある所に「赤い光」があったとします。
ここに「青い光」が混ざりました。
光同士を混ぜているので、吸収する物はありません。
素直に、青色+赤色=マゼンタ色(紫に似ている)の光になります。
このように、吸収する物が無いので、光同士は単純に足し算(引き算も)していいのです。』


やっと、あ!なんだか分かりそう?!?!
という感触のご回答を探し出せたのですが・・・

『・・・すると、「赤い絵の具」に吸収されずに残った「赤い光」は、「青の絵の具」に吸収されてしまいます。
つまり、戻ってくる光が無くなってしまいます。
このように、絵の具を混ぜるときは「何色の光が吸収される(無くなる)のか?」を考えるのです。』

の部分が理解できないで困っております。

[全部の色が反射された光を目は白と感じる。全部の色が吸収されれば、目に光は届いてないので黒と感じる。]

という理解で宜しいのでしょうか。

もし、上記理解で宜しかったとしましても、
それ以前の、[光の全ての色が吸収される]が理解できず困っております。

私の頭の中では、
例えば、赤を反射するもの(赤)・黄を反射するもの・青を反射するもの、3つを混ぜる=三色を混ぜても、計算上黒にはならないのでは・・・???
(割合的に吸収される光と反射される光のは同じなのでは・・・)
と理解できないでおります。

例えば、それぞれに対して、1/10づつ、それぞれの色を反射すると考え、3色を混ぜると、赤(1/30)・青(1/30)・黄(1/30)なので、混ぜたものも反射するのは1/10なのでは・・・と考えておりまして、
これ以上理解がすすみません。

私にも、小学生の息子にも理解できる噛み砕いご説明を頂ければ大変有難いです。

宜しくお願い致します。

ちなみに、息子は、入射角や焦点距離などの理解はできており、鏡・金属の反射などもある程度理解できている様なのですが、
この『光は全反射されると反射している物質は白。全吸収されると黒。』
というのが理解できず、モヤモヤ感いっぱいでおります。


何卒ご回答宜しくお願い致します。

小学3年生の息子と一緒に理科の[光]を学習しておりましたら、

息子が、

『「光を全部吸収するものが黒色、全部反射するものは白色。」って言うけど、おかしくない?だって、色は全部混ぜると黒色になるよね。だったら、光が全部反射したら黒になる…?!?!?』

と言うので、

『光って、この光だよ。これがあたりました~。そのまま全部はね返って○○君の目に入ってきました。だよね。光はそのまま光だよね。黒って暗闇の事だから、光が反射して暗闇っておかしいよね・・・。』

と言うと、それは事実として納...続きを読む

Aベストアンサー

 #1です。

>【例えば30席にサポータが座っていて、赤サポーターなら赤のボールだけ投げ返す。他の色(波長)は、膝の上の大きな袋の中へ。ですので、赤・緑・青のサポーターがその30席に10人ずつ座れば、30席すべてに赤のサポーターが座っていた時の1/3しか赤は返ってきませんし、光は直進するので、緑や青のボールはそのまま赤サポーターの袋の中に入ってしまい、他の席の緑や青のサポーターのところへは行かない。】

 なるほど、ミクロでみた場合のことですね。お考えの通りなのですが、ボール(光)とサポーター(絵の具)が一つの層しかないモデルになっていますね。絵の具の分子が1層だけしかない場合ということです。

 実際には絵の具の分子は何層にもなっています。赤の絵の具の分子1つは2%の確率で赤の光を反射し、4%の確率で他の色を吸収し、光の94%は何色であれ通過してしまいます(数字は適当です)。それが何百と層を成しています。表面より深い所で反射した光は、表面に出ようとするまでに、また絵の具の分子と反応します。

 絵の具の三原色が均等に混ざっていると、いちばん表面の絵の具分子の層では仰ることが起きます。でも反射・吸収される光はごく僅かです。ほとんどの光はさらに奥へ進みます。説明の便宜上、模式的に仰るような層がきれいに積み重なっているとしまして、2番目の層でも少しの光が反応し、赤の光が外へ向かって反射されても、そこには2/3の確率で赤でない絵の具の分子があり、赤の光は外に出にくくなります。緑や青の光も同じです。

 3層目、4層目…と奥に進んだ光ほど、どの色の光であれ、外に出られる確率は低くなります。

 とはいえ、少しは反射がありますね。光が三原色混合の絵の具の外まで反射される確率が低いだけですから。ですので、理想的な絵の具を仮定しても、分子レベルでみれば真っ黒というわけにはいかず、非常に濃い灰色となります。

 先の回答では、そういう分子レベルのことには目をつむって、マクロなレベルで留めました。理屈を単純化するためでしたが、絵の具をミクロのレベルで考えるなら、上記のようになります。

 #1です。

>【例えば30席にサポータが座っていて、赤サポーターなら赤のボールだけ投げ返す。他の色(波長)は、膝の上の大きな袋の中へ。ですので、赤・緑・青のサポーターがその30席に10人ずつ座れば、30席すべてに赤のサポーターが座っていた時の1/3しか赤は返ってきませんし、光は直進するので、緑や青のボールはそのまま赤サポーターの袋の中に入ってしまい、他の席の緑や青のサポーターのところへは行かない。】

 なるほど、ミクロでみた場合のことですね。お考えの通りなのですが、ボール(光)...続きを読む

Q何故、白より黒の方が紫外線の透過率が下がるのですか?

よろしくお願いします。
まったくの素人なのですが、よく日傘などで
白より黒の色のもののほうが紫外線を通さず
良いという話を聞きます。

素人の質問で申し訳ありませんがなぜ色により
紫外線の透過率に違いがでるのでしょうか?
ご教授ください

Aベストアンサー

こんにちは。他の方の回答と重複する部分もありますが、次のような回答ではいかがでしょう。

ポイントは、「白って実は透明・・・」

 まず、ご存じかもしれませんが、「赤い傘」と「白い傘」の違いを理解してみましょう。
 色とは光の中で「波長」という要素が異なるものです。赤なら波長が「800」くらい、緑なら「500」くらいというように表現できます。(単位は難しくなるので省略)
 人間は波長が400(紫)くらいから800(赤)くらいの光が見えるので、この範囲の光をまんべんなく反射するものを「白い」と呼び、800くらいだけのものを反射すると「赤い」と呼びます。

 紫外線も実は光の仲間です。波長200くらいなので人間には見えませんが、「白い傘」はこの波長もまんべんなく反射すると仮定しましょう。
なお、すべての波長をまんべんなく吸収してしまうのが「黒」であり、すべての波長(色)の光を同じ率で中途半端に反射するのが「灰色」です。

 あれ?「白」がすべての波長の光を十分に反射するなら、白い傘でも黒い傘でも傘の下はいっしょ・・・。

 実は「白」を作るには2つの方法があります。
 ひとつは銀のようにもともと光を完全に反射するものを粉状にして広げる場合であり、この場合はそれぞれの粉がほぼ完全に光を反射するので、光はほとんど通過しません。
 もうひとつは、透明の物質を粉状にするもので、いわば、透明な氷を「かき氷」や「雪」にしている状態です。空気と氷との間で複雑な反射が起きて見かけ上「白」になります。

 実は前者の方法は、粒子の表面の特性から薄暗い白(灰色。場合により黒に近くなることも)になりやすいため、世の中の白い物質はほとんど後者の方法で作られます。(たとえば白い紙を顕微鏡で見ると透明な繊維の連なりが見えるでしょう)このため、通常「白い傘」は一定の率で光を透過してしまうのです。まあ、これは、白い傘の裏側から太陽を見れば結構明るいことでもわかるでしょう
 他方で、黒は、文字通り光を透過せずに吸収する状態を言います。このため、白い傘は黒に比べて紫外線を透過しやすいことになります。

が、実はこれだけで判断するのはちょっと悩ましいところ。次のような点も考慮する必要があるかもしれません。

○ 見かけが白く、見える光が反射あるいは透過しているからといって紫外線も同じとは限りません。紫外線はばっちり遮断しているものもあれば、見える光より遙かに多く透過している場合もあります。商品のうたい文句をみる以外見分けはつかないのですが。
 同じことは黒でも言えますが、炭素系を中心にした黒い物質は広い波長の範囲で吸収力が均一で紫外線に対しても信用できることが多いようです。
○ 通常は、白い傘でも光をかなり遮断でき、結構効果的。こうなると地面からの照り返しのほうが強く、そちらの防御もかなり重要です。ところが白の裏側は照り返しをまた人に向けて反射するため、これを嫌う人もいます。
○ 他方で黒い傘は光を吸収して熱を持ちやすく、輻射熱でかえって白より暑く感じることも。

 ということで、物理的な意味でのおすすめは、「表が白で裏が黒」や「表は銀色」というタイプです。
現にそのような商品も見たことはありますが、実際にさして歩くのは勇気がいるかもしれませんね。

さてさていかがでしょうか
お役に立てれば幸いです。

こんにちは。他の方の回答と重複する部分もありますが、次のような回答ではいかがでしょう。

ポイントは、「白って実は透明・・・」

 まず、ご存じかもしれませんが、「赤い傘」と「白い傘」の違いを理解してみましょう。
 色とは光の中で「波長」という要素が異なるものです。赤なら波長が「800」くらい、緑なら「500」くらいというように表現できます。(単位は難しくなるので省略)
 人間は波長が400(紫)くらいから800(赤)くらいの光が見えるので、この範囲の光をまんべんなく反射するものを「...続きを読む

Q赤外線を吸収する物

企業秘かもしれませんが、最近赤外線吸収プレートに規制がかかりましたよね。
前から、知りたくて仕方無かったのですが、なぜ吸収するのですか?
吸収する物質を教えてもらえませんか?酵素がどうとかって聞いたことがあるのですが・・・。宜しくお願いします。

Aベストアンサー

車のナンバープレートを読みとる,Nシステムのことを仰られているのだと思います。Nシステムで用いられている赤外線は,波長 1000nm 以下の近赤外線です。近赤外線は,分子の特性振動吸収や,レイリー散乱(光散乱の一種)などが少なく,非常に透過性の高い光です。近赤外線は,光ファイバー通信や,暗視カメラ,テレビなどのリモコンに使われています。

さて,ご質問の件ですが,

> 企業秘かもしれませんが、最近赤外線吸収プレートに規制がかかりましたよね。
> 前から、知りたくて仕方無かったのですが、なぜ吸収するのですか?

近赤外線を強く吸収する物質は確かに希ですが,全く分子設計が出来ないわけではありません。例えば,混合原子価金属錯体(という物質)の中には近赤外に強い吸収帯(電荷移動吸収帯)を持つものが多く報告されております。

あと,これは吸収ではないのですが,プレート表面に屈折率の異なる2種の膜を交互に多層化することによって,目的の近赤外線のみを選択的に反射させることも出来ます。

近赤外線をカットする技術として,どちらも技術的にはそう難しいことではありません。

車のナンバープレートを読みとる,Nシステムのことを仰られているのだと思います。Nシステムで用いられている赤外線は,波長 1000nm 以下の近赤外線です。近赤外線は,分子の特性振動吸収や,レイリー散乱(光散乱の一種)などが少なく,非常に透過性の高い光です。近赤外線は,光ファイバー通信や,暗視カメラ,テレビなどのリモコンに使われています。

さて,ご質問の件ですが,

> 企業秘かもしれませんが、最近赤外線吸収プレートに規制がかかりましたよね。
> 前から、知りたくて仕方無かったのです...続きを読む

Q色と光の関係を利用しているもの

 子供が夏休みの自由研究で、「色と温度」について研究(実験?)をしました。ペットボトルに絵の具で、黒、青、赤、黄、白色で色水をつくり日光にあて時間とともに水温の上昇をしらべました。
 当然のことながら上記の順で色の濃い方から温度が高かったのですが、何でそうなるか(光の吸収のちがい)小学生には難しく思いますので、最後のまとめとして、それを利用している世の中の物に注目させようと思います。例えば、夏は白色の服を着る人が多いとか、ソーラー電池の表面の色は黒色の方がよいとか・・・。
 ところがそのぐらいの物しか思いあたりません。色で温度を調節したり
して工夫している世の中の物を他に教えてください。

Aベストアンサー

他の方も答えあぐねているように、身の回りでというと意外と難しい問題ですね。

今の学校にはないかもしれませんが、昔は大抵の学校にあった「百葉箱」が白いのは温度の関係といわれていますね。

エアコンの室外機なんかも白い事が多いのは、色と温度の関係という事ができるとは思います。
(私はイメージ戦略程度にしか感じないですが…)

あと、厳密に言えば「ソーラー電池」は熱に関係せず、言うなら「太陽熱温水器」です。電気を作るのでなく、お湯を作るほうです。
太陽熱エネルギーの朝日ソーラーじゃけん。です。(古い…)

また、お返事が遅くなったので恐縮ですが、「ラジオメーター」という言葉で検索してみると面白いものが見つかりますよ。
たとえ時間があったとしても、自作するのはとても難しいと思いますが。

ちなみに、「黒、青、赤、黄、白色」が「色の濃い順だから」と当然のように書かれていますが、厳密にはかなりツッコミどころのある結論です。
小学校の自由研究であれば充分な結論とは思いますが。

Q赤・青の色水の上昇水温

私は自由研究で色水を作って日向と日陰におき、上昇水温の違いについて調べました。
やった色は黒・赤・青・透明です。黒が一番光を吸収しやすいというのと、透明は白と同様光を反射するという事は分かりました。
ですが、赤と青がどうして透明と違い水温が上がるのか分かりません。
考察できずに迷っています。赤は○○だから○○になるというような感じで考察を助けていただきたいです。

赤の方が青より上昇しました。
これも何故なのでしょうか?分かる方いたら教えてください><

Aベストアンサー

こんばんは

まず、日光の中で水温上昇に大きく影響しているのは「可視光」だと言うことを理解してください。
温度上昇というと「赤外線」を思い浮かべるかもしれませんが、「可視光」も水やその他のモノを温める能力があります。
そして、地上に降り注ぐ太陽光のなかで一番強いのが「可視光」です。
したがって、可視光をどれだけ吸収するかが、温まり方を左右します。

無色透明(または白)の場合、可視光を吸収しませんので、可視光によって温まることはありません。

黒の場合、あらゆる波長の可視光を吸収しますので、一番温まりやすくなります。

赤や青は一部の可視光を吸収する(残りは透過または反射)ので、黒と無色透明の中間の温まり方になります(ただ、赤と青の温まり方の違いは色合いや濃さによって変わりますので、一概には言えません)。

まとめますと
1.日光で温めた場合、温まり方は可視光をどれだけ吸収かによります。
2.黒はすべての可視光を吸収し、無色透明はすべての可視光を透過または反射します。
  赤や青はその中間で、一部の可視光を吸収し、残りは透過または反射します。



参考:
無色透明であっても、実際にはわずかながら可視光を吸収します。
また、黒であっても、一部の可視光を反射・透過します。
どちらも0とか100%ではありません。

こんばんは

まず、日光の中で水温上昇に大きく影響しているのは「可視光」だと言うことを理解してください。
温度上昇というと「赤外線」を思い浮かべるかもしれませんが、「可視光」も水やその他のモノを温める能力があります。
そして、地上に降り注ぐ太陽光のなかで一番強いのが「可視光」です。
したがって、可視光をどれだけ吸収するかが、温まり方を左右します。

無色透明(または白)の場合、可視光を吸収しませんので、可視光によって温まることはありません。

黒の場合、あらゆる波長の可視光を吸収し...続きを読む

Q色は光を吸収する

私は中学2年です。黒は光を吸収するといいます。その反対にしろは吸収せずに反射します。でゎ赤や青や黄は、どのいろが一番光を吸収するのか?とおもいパソコンで調べてみましたが、私にはむずかしくてよく意味が分かりません。中学2年の私にもわかるように説明してくださるかた教えてください。光をよく吸収するのは色の濃い順番なんでしょうか?

Aベストアンサー

吸収する色と反射する色を,2色同じ量で混ぜ合わせると,白色という光の完全な形になりますね。このように,反対の関係にある色を「補色(ほしょく)」と呼びます。

赤の補色は緑
青の補色は橙(だいだい)
黄の補色は紫

同じ量で考えると,紫が一番たくさんのエネルギーを吸収しますから,お尋ねの色では黄になります。虹を見ると紫>藍>青>緑>黄>橙>赤となっている順番で,光にはエネルギーの大きさで順番があります。同じ量の光を当てて黄色に見えるものが,一番あたたまりやすいことになります。

Qテレビとリモコンの電波

自由研究で、電波について調べようと思ったんですが、
テレビとリモコンの関係って、どうなってるんでしょうか?
その実験とかってできますか?
詳しく教えてくれるとうれしいんですが・・・

Aベストアンサー

こんばんは。

リモコンから赤外線が出ています。

電磁波は、波長が長い順番に、
電波・赤外線・可視光線・紫外線・X線・ガンマ線
という呼称があります。
波長が異なるだけであって、その実体は同一人物です。

#2様が引用されているリンクの最後にも書かれていますが、
赤外線はビデオカメラやデジカメで撮影することができます。
撮像素子であるCCDは、人間の目に見えない赤外線をも感知するからです。

そして、リモコンから出る信号は、バーコードと同じです。
バーコードにおける黒や白の幅が、リモコンから出る信号の山や谷の幅に対応しているわけです。
キャッシュカードなどの磁気カードは、磁気のバーコードです。


冒頭で、
「波長が異なるだけであって、その実体は同一人物です。」
と書きましたが、それはつまり、赤外線でも、反射、屈折、回折が起こるということです。
たとえば、リモコン信号を受ける部分とリモコンとの直進経路をついたてでふさぐと、信号が届かなくなりますが、
ついたての外側に鏡を置くと、その鏡の方向にリモコンを向けることにより、信号が届くようになります。
天井、床、壁などを鏡だと思って、それらにリモコンを向けると、鏡と同じようなことになるか、というのも面白いと思います。
これで、実験のアイデアが1つできました。

自由研究は、全てを実験の内容だけで書く必要はなく、調べごとをした結果も書いてもよいので、その辺を調べてみてはいかがですか。
(上記の「バーコード」の話も、その一例。)

こんばんは。

リモコンから赤外線が出ています。

電磁波は、波長が長い順番に、
電波・赤外線・可視光線・紫外線・X線・ガンマ線
という呼称があります。
波長が異なるだけであって、その実体は同一人物です。

#2様が引用されているリンクの最後にも書かれていますが、
赤外線はビデオカメラやデジカメで撮影することができます。
撮像素子であるCCDは、人間の目に見えない赤外線をも感知するからです。

そして、リモコンから出る信号は、バーコードと同じです。
バーコードにおける黒や白...続きを読む

Q色と光の関係+赤外線反射物質

以下の質問に対する回答と、間違っている文章がありましたらご指摘ください。

・リンゴ
青緑色の光を吸収し、それ以外の光は反射
→青緑色の補色である赤色をリンゴの色として認識

Q1.リンゴが不透明であるのは、透過率がゼロだから?散乱しているから?
Q2.半透明とは?

・ガラス
可視光線領域の電磁波の吸収帯がない為、可視光線を反射もしくは透過。
※透明であるのは、吸収・散乱がない為。

Q3.赤外線を反射させる物質とは、赤外線領域に吸収帯を持たず、散乱するということ?
Q4.かき氷等の光の散乱の際、可視光線以外の電磁波(赤外線等)も散乱している?


どうぞよろしくお願いします。

Aベストアンサー

細かい突っ込み(ジョークも含む)すると
・リンゴ
 あくまで熟れた赤リンゴなら、短波長・中波長の光を吸収する。
 青いリンゴは短波長の光を反射する。長波長も反射しているはずだが・・

Q1.リンゴが不透明であるのは、透過率がゼロだから?散乱しているから?
 光を通さない。それが九州による物か散乱による物かは関係ない。

Q2.半透明とは?
 一部が散乱も吸収もされずに透過する。

・ガラス
 可視光線は散乱も反射もせず透過する。可視光領域を大きく外れると不透明になる。
 ごく近赤外、ごく近紫外は通す。
 この場合の反射は言わなくて良い。いわゆる誘電率/屈折率の差によるもの
※透明であるのは、吸収・散乱がない為。

Q3.赤外線を反射させる物質とは、赤外線領域に吸収帯を持たず、散乱するということ?
 そのまま反射するもの。赤外も可視光も考え方は同じ。
 金属光沢は、反射するものが多い。
 内部での散乱と表面での乱反射は区別すること

Q4.かき氷等の光の散乱の際、可視光線以外の電磁波(赤外線等)も散乱している?
 当然そうなります。

 ちょっと気になったこと。
 赤いリンゴは、その表面が可視光線の中長波長領域の光を吸収する性質をもつということで、実際に赤(長波長)の光を反射しなくても赤です。暗闇でも赤いリンゴと言うだけでなく、長波長の光がほとんどない光で照らされても赤く見えます。
 人の桿体細胞は色覚がありませんが、錐体細胞が興奮しないごく暗い環境でほんのわずかな中波長(緑)光源で照らしても赤く見えます。

細かい突っ込み(ジョークも含む)すると
・リンゴ
 あくまで熟れた赤リンゴなら、短波長・中波長の光を吸収する。
 青いリンゴは短波長の光を反射する。長波長も反射しているはずだが・・

Q1.リンゴが不透明であるのは、透過率がゼロだから?散乱しているから?
 光を通さない。それが九州による物か散乱による物かは関係ない。

Q2.半透明とは?
 一部が散乱も吸収もされずに透過する。

・ガラス
 可視光線は散乱も反射もせず透過する。可視光領域を大きく外れると不透明になる。
 ごく近赤外、ごく近紫...続きを読む


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