星の温度と色

恒星に関する質問です。

青白、白、黄色、オレンジ、赤

の順に温度が低くなっていきますが、

そもそも、どうして温度が低いとオレンジとか赤色になって、温度が高いと白や青白になるのでしょうか？

炎の性質ってそういうものですか?
燃やしている物質自体が違うからとかですかね？

理由を教えてください。

無知でごめんなさい。

No.6 回答者： Hikaru99 回答日時： 2024/04/02 16:06

恒星は自ら光を出していますので恒星が何色に見えるかは恒星が出す光で決まります。

恒星の主成分は水素とヘリウムですから、恒星を作る物質の成分に由来して色が異なるわけではありません。恒星の色は恒星の表面温度で決まります。温度の低い恒星は赤色、温度の高い恒星は青白い色をしています。

星の色はいろいろ｜星の色の仕組み
https://optica.cocolog-nifty.com/blog/2010/06/po …

高温の物体から出る光の色は熱放射によるものです。明るさを変えることができる白熱電球のフィラメントは温度が低いと赤い色ですが、高温になると白く輝きます。これも熱放射です。

高温の物体から出る光　熱放射
https://optica.cocolog-nifty.com/blog/2013/09/po …

No.5 回答者： tsukin-cyclist 回答日時： 2024/04/01 07:41

難しくは、下記を参照なんですけど、分かりますかね？

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%A9 …

温度が高い＝エネルギーが高いということから、放射される光のエネルギーが高い＝波長の短い光の放射が強くなると言う事です。

光の波長が長いと赤、短いと青とか紫の光になります。つまり、エネルギーが低くて、放射光のエネルギーが低い場合は赤、高くなると赤青緑のバランスが良くなって白、更に高くなると赤成分がほぼ消えて青白い色に変わっていきます。ザックリした説明ではこうなります。

No.4 回答者： e12mv2 回答日時： 2024/03/31 21:26

まず、恒星は燃えていない。

中心部では核融合反応をしているが燃焼とは違う。
燃焼とは「物質が熱や光を放出しながら酸素と激しく結合すること」であり、原子核が融合する核融合反応とは違う。
中心部以外でも燃焼は起こっていない。
そもそも燃焼に不可欠な酸素がまったくあるいはほとんどない。

恒星が明るく光るのはエネルギーが放射されているからである。
中心部の核融合反応で生まれたエネルギーが対流によって恒星表面まで運ばれ、そこからさまざまな形で恒星から放出される。

その中には電磁波による放出もある。
だから恒星は明るく光る。
電磁波の中には目に見える可視光線も含まれる。

電磁波には可視光もふくめさまざまな波長がある。
長い方は電波から短い方はｘ線、ガンマ線まで。
ガンマ線はよほどの高エネルギー現象からしか生まれず、それはブラックホールクラスである。
したがって恒星からはガンマ線は放出されず、恒星が発するのは電波からｘ線までの波長となる。

電磁波は波長が短いほど高エネルギーである。
たとえば赤外線なら熱を感じる程度だが紫外線は皮膚の構成物質やＤＮＡを破壊することがある。

長波長の電磁波は低エネルギーだから低エネルギー状態のものから生じやすく、短波長の電磁波は高エネルギーだから高エネルギー状態の物質から生じやすい。

言い換えれば、低エネルギー状態のものは赤っぽく高エネルギー状態のものは青っぽい。
可視光の範囲では、最も波長が長いのは赤であり最も波長が短いのは青、紫だからである。

そしてエネルギーは温度とも密接に関係している。
温度とは統計力学的にはその系を構成する分子一つ一つの運動量の総和であり、つまり分子の運動エネルギーに起因するものだからである。

こうして「温度の低い、つまり低エネルギーの星は赤っぽく」「温度の高い、つまり高エネルギーの星は青っぽい」という関係性が導かれる。

なお、地球や人体は光を発しない。
これは正確には「可視光を発しない」である。
あまりにも低温つまり低エネルギー過ぎ、可視光を発する能力がないのである。
しかし可視光より波長の長い赤外線は発している。
だから暗闇の中では可視光カメラには映らないが赤外線カメラには像を結ぶ。

No.3 回答者： ssawatake 回答日時： 2024/03/31 15:49

準備として、先ず、温度とは何か？です。

物質を構成してるのは元素(水素、酸素、炭素など）です。
この元素をジーッとしてる訳では無くて激しく振動しています。
この振動の激しさを、人類は温度として観測しています。
振動が激しいほど高温として観測し、振動が緩いと低音として観測してるのです。
また、温度はエネルギーと言う概念で数値化する事も出来ます。
高温は高エネルギー、低温は低エネルギーです。

次に、電磁波(電波や光）は波長が短いほど高エネルギーです。

ここから本題
温度が高い=高エネルギー＝放出される電磁波(光)の波長が短い。

人類は光の波長を脳が色として認識する動物として進化しました。
波長が短いと青、長いと赤と認識します。

恒星の温度が違う=エネルギーが違う=光の波長が違う=脳が認識する色が違う。

No.2 回答者： isoworld 回答日時： 2024/03/31 15:48

星が光を放つのはその星が持つ水素が燃えているわけで、水素が多く詰まった星ほどエネルギーの供給が多くて表面温度が高くなります。

表面温度が高いほど星が放つ色は赤、オレンジ、黄、青白となります。光は電磁波の仲間で、赤、オレンジ、黄、青白となるほどその波長は短くなり、エネルギーが高いわけです。

No.1 回答者： dogday 回答日時： 2024/03/31 15:14

小学校6年生の理科で義務教育として全員習っているんですが。

学研きっずねっと
https://kids.gakken.co.jp/kagaku/kagaku110/scien …