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こんにちは。今、夏休みの宿題に科学研究(自由研究)が出ていて、悩まされています。
色々考えた末、課題は「色の三原色」について調べようと思っているのですが・・何をしようとかは決まっていません。
結構学校側も厳しくて、実験はもちろん数量化してまとめなさいとの事です。(普通かな?)
「色の三原色」について、インターネットで調べていてもあまり良いものは出てきませんでした。
調べていると、この課題は中学生には少し難しいとも書いてありました。(余談になりますが、実は最初「光の三原色」と対比して考えようとも思ってました。)
何か色の三原色について(光の三原色についても何か有りましたら)良い実験方法などがありましたら教えてください。ちなみに自分は中3です。
少しの情報でも何でもいいので・・・。宜しくお願いします。
分かりにくい文ですいません。

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A 回答 (5件)

中学3年生で、一度でも電子回路を扱ったことのある人ならLEDの使用はなんとかできるかもしれません。



LEDは特定の波長を出す半導体部品で、簡単に言ってしまえば、電球や蛍光灯、太陽などの光は赤とか青とか色々な光が混ざり合うことで白っぽい光になっています(光の三原色)が、LEDは青なら青!というように、特定の色しか出さないという性質があり、光の三原色などの実験には適しています。

LEDは価格的には1本数円~数百円ですが、
こういった実験には高輝度LEDとか、超高輝度LEDとかいって販売されたものがいいと思います。
秋葉原か、通販がいいと思います。

実際の実験としては色を実際に混ぜて比率をかえてみるとかでしょうかね。ここはアイディアしだいですね。

ただし、LEDは豆電球と違ってただ電池をつないだだけでは光りません。というか光ることは光るのですが、許容できる電圧のはばがかなり狭く、電流による何らかの制御が必要になってきます。ちょっと電圧をこえちゃったらすぐに切れてしまうし、下回るとうんともすんともいいません。そのため、適正電圧より高い電源を用意し、それを抵抗などを使って、20mA以下の電流が流れるような回路を作らなければいけません。この計算は中学校のオームの法則で求められます。ただし、この実験にはLEDや抵抗の他にやはりテスターが必要です

もし、がんばって回路を組みたいというのなら協力しますが、難しいと思うのならLEDの利用はあきらめた方がいいと思います。もちろん他にも様々な実験があると思うので探してみて下さい。
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この回答へのお礼

ご意見有難う御座います!LEDについてさらに知識を増やす事が出来ました。自由研究に使いたいと思います。

お礼日時:2005/07/30 00:41

光の実験には色々な意味と機材が必要と思われますが、3原色の意味に限れば、中学生でも何らかの実験は可能かと思います。


まづは、何故3原色が定義されているのか、よく考えてみると良いと思います。

次に、その3原色の比率を変えることで、どんな現象が起きるのか実験してみてはどうですか?

秋葉原に行けば3原色に必要なLEDを売っています。LEDは流す電流を変えることで輝度を、ややリニアに変動できますので、簡単な実験には使えると思います。どのくらいの電流を流すかはオームの法則を思い出してください。上限は20mAくらいです。

LEDが3種類に可変抵抗3個に電池くらいなら中学生のお小遣いでも買えるでしょう。
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この回答へのお礼

ご意見有難う御座います!その実験を自由研究に使いたいと思います。

お礼日時:2005/07/30 00:38

中学校側も数量化なんてよく言いましたね。


科学をなめていると思います。だって測定機器とかがないのなら、数量にも出せませんよね?

…と屁理屈はここまでにして、光の三原色について、太陽光と蛍光灯の光を分解してみてはどうでしょう?プリズムや回折格子を持っているなら最高ですが、回折格子と似た表面の形状を持つCDの裏面でも光を分解できます。理由は自分で調べてみてくださいね。レベル的には高校物理です。
光を分解すると太陽光と蛍光灯、どちらも虹模様が見えますが微妙に違うはずです。
この観察で、白に見えるために必要な光の成分がわかります。またブラウン管のテレビに近づいて走査線を観察するのも面白いでしょう。目は疲れますが…

色の三原色については水性ペンのインクでペーパークロマトグラフィーをしてみてはどうでしょう?黒に見せるために何色のインクが混ぜられているかわかりますよ。

君が科学好きになってくれることを期待します!がんばって☆
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この回答へのお礼

ご意見有難う御座います!そんな実験もあるんだなあと感心しました。私も数量化は難しいよな・・と心の中で思っていました。

お礼日時:2005/07/30 00:36

> ...良い実験方法などがありましたら教えてください。



「"色の三原色"の何を調べる為にする実験」の実験方法を尋ねていらっしゃるのですか?

> 何をしようとかは決まっていません。

とありますから、「何を」も「どうやって」も、テーマ以外丸っきり何も決まって(考え付いて)いないということですよね?

さらに、

> 調べていると、この課題は中学生には少し難しいとも書いてありました。

ですよね?

キツイ言い方ですが、悪いことは言いません、この取組み方なら「自由研究」などゴメンナサイしてあきらめた方が賢明です。

この先、「実験がうまくいきません!(>_<)」→「考察は何にすればいいでしょう(^^;)」→「レポートのまとめ方が分かりません(涙)」→・・・と、ことあるごとに他人を頼りにするクセばかり身に付くのが落ちです。

これでは、何のための「自由研究」でしょう?

背伸びせず自分の身の丈に見合ったテーマを見つけ、人に聞く前・インターネットで調べる前に自分の頭で良く考え、自分の手で実験をして、自分の眼で確かめて、自分なりの見方で結果の考察をし、自分の言葉でレポートにまとめる、こういう「自由研究」を強くお勧めします!!
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この回答へのお礼

そこまで頼るつもりはなかったのですが・・。
せっかく皆さんが色々なご意見をくださっているので、今回はそれを試してみようと思います。でも自分らしい自由研究にはしてみようとはおもっています。

お礼日時:2005/07/30 00:33

色の三原色からはちょっとはずれてしまうし、中学生の研究ネタとして適当かどうか分かりませんが。



例えば、いろんな色の花の色水を集めて、その色がどんな色の組み合わせで出来ているかを調べてみるとか?

学校でやったかどうか分からないけど、濾紙に色水で線を引いて、その濾紙の一辺を水につけてしばらく置くと、いろいろな色の線が出てくるはず。(あ、線と水面は平行になるように、濾紙の向きを調節してください)

色水の他には、水性ペンの方が色が濃くて分かり易いかも?
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この回答へのお礼

ご意見有難う御座います!とても参考になりました。

お礼日時:2005/07/30 00:28

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Q中2で、この自由研究って ありですか??

今、中学2年で、理科の自由研究に悩んでいます。
今年は、「色を分ける実験」というのをしようと思っています。

水性ペン一色に、どの色が使われているのかを調べる実験なんですが、
「ペーパークロマトグラフィティー」という方法を使うようです。
              ↓
 http://suntory.jp/kids/mizu-iku/study/research/01.html

・この実験は、中学生にふさわしいでしょうか・・・幼すぎますかね??

・それと、実験に使うペンは、「マッキー」の水性ペンでも良いのでしょうか?

提出日まで一週間もないので、他の実験の方がよいなら、
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Aベストアンサー

単順に色をわけて終わりでは少々貧弱な気がしますが、なぜその組み合わせが必要なのかなどを調べてまとめれば、これはもう十分立派な研究といえるでしょう。なぜ一色のインクで作らないのかやこの色の組み合わせでどうして目的の色になるのかなど、いくらでも深く研究できるでしょう。同じ黒の水性ペンでもメーカーが違えば色の組み合わせや割合が違うかもしれませんし、水性の黒ということであれば墨はどうでしょうか?インクとは違うかもしれませんね?

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Q水性ペンのインクの色が分離する理由について

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そこで、実験を終えて、考察を書いているんですが、
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何故、インクの色が分離したのか理由を教えてください<(_ _)>

Aベストアンサー

 インクはいろいろな色素が混ざってできていて,色素により水に吸い上げられる力の大きさが異なるからです。

Q自由研究で色について実験しようと思うのですが

自由研究で色について実験しようと思うのですが
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(2)光に含まれる色
(3)色と心理的な効果
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そこで、(2)の実験方法と道具が思いつかないので、わかる方がおられたら教えてください。
また、(1)に触れると温度がわかる温度計があればいいのですが、あるということでしたら教えてください。
(3)について詳しい方はよろしければ教えてください

どれかひとつだけでも答えられたらお願いします。

Aベストアンサー

おもしろい研究だと思いますのでコメントします。


表面温度となると難しいかもしれません。私であれば、ペットボトルに色を付けた水を入れて、その温度を測ります。
ペットボトルは熱を逃がしにくいので多少は実験精度が上がるかも知れません。


プリズムがあれば一番いいのですが理科室とかから借りるのができればいいと思います。ちょっと難しめの実験かもしれません。

あと、絵の具で適当に色を作って、それをくらい部屋で調べるとかもいいかなと思います。セロハンとかで赤いライトとか青いライトを作ってそれぞれでどのように見えるかを調べると。


はっきりいうとこの中では段違いに難しいです。
人間を調べる時は条件をそろえて複数の人間でやらないといけないのです。
やってみるのはいいのですが、説得力に欠けてしまうことが多いです。

簡単そうなのは、白黒の写真と色のある写真とかを準備して、それぞれの印象をアンケートするというのがあります。
コメントを書いてもらうのではなくて、印象の対を用意してどっちに近いかを書いてもらいます。例えば重いー軽い、明るいー暗い、楽しいーつまらない。
基礎実験ではありますが、結果はちゃんと出ると思います。

あとは色を使った錯覚とかもあったと思うので興味あれば調べてみて下さい。

おもしろい研究だと思いますのでコメントします。


表面温度となると難しいかもしれません。私であれば、ペットボトルに色を付けた水を入れて、その温度を測ります。
ペットボトルは熱を逃がしにくいので多少は実験精度が上がるかも知れません。


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Q色の実験・・・?

夏休みです!!理科の自由研究が宿題にあって、私は【色の見える理由】について実験したいんですが、どんな実験をしたらいいのかわからないんです。。。調べるだけだったらだめなので実験方法を教えてください!!!

Aベストアンサー

学年も書いていないので、どのレベルで回答すればいいのかも分からないのですが...

でも、「自由研究で簡単にできるものは?」的質問が多い中、最低限「やりたいこと」を決めているだけ立派なので、少しだけヒントになりそうなことを。

我々が普通に身の回りで見ているものについて「色が見える」のは、

 光源(太陽とか蛍光灯とか)→物体→眼→脳
 (自分で光るものの場合は、発光物体→眼→脳)

という経路になっています。

先の回答者さんが書かれているように、この経路全体を相手にして実験するのはメチャ大変です。特に、最後の「眼→脳」の部分つまり「眼が色を認識するメカニズム」は人間の体の中の話なので、「実験と言っても・・・」の世界になってしまいます。光センサーで眼の代わりをさせるには、電気回路の知識が必要になるし。

そこで、次のヒントを。安く簡単に作れて、光の成分が調べられる実験道具が下のサイトなどに紹介されていますよ!(でも、中学生でないとちょっと難しいかな?)

参考URL:http://www.sunfield.ne.jp/~oshima/omosiro/spec.html

学年も書いていないので、どのレベルで回答すればいいのかも分からないのですが...

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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セロハンの色と透過した光について

色セロハンを透過した光が、そのセロハンの色になる理由なのですが、

息子が考えた理由であっているのか、
お教え頂けないでしょうか。

こちらで色の三原色・光の三原色をお教え頂いてから、
色々遊んでいる様です。

息子が不思議に思ったのは、

色セロハン:たとえば[赤]に太陽光をあてると、
セロハンはもちろん[赤]なのだけど、
セロハンを通り抜けた光〈透過した(?)〉も赤・・・。

[赤]は赤い波長を反射するからなのに、
なんで、赤セロハンの後ろも[赤]なんだろう・・・???
あれれ…幼稚園の窓もそうだった…(ステンドグラスの事です)。
付録とかの3Dメガネもそうだし・・・。
ばばのコップも!
おかしいなぁ・・・

と・・・。

考えに考えて、
赤いセロハンは[赤い]波長以外、全~部吸収してしまっている。
[赤い]セロハンは、赤の波長を全部は反射はできなくて、
少し通りぬけている。(透過している)
でも、他の色は全部吸収されてしまって通り抜けられない(透過しない)。
だから、
赤いセロハンの後ろは、反射されなくて通り抜けた少しの赤い光が映る。
だからかなぁ…。
あれ?ぼやっとしてるし・・・、
セロハンって後ろが透けて見えるからぁ・・・
って事は、
他の色も全部は吸収されてなくて、通りぬけてるってこと?
あ~わかんなくなってきた~。いみふめい~。
(このあたり…親子だなぁ…と思いながら聞いていました。苦笑)

「ママ!親切な人に教えてもらって!」と言い寝てしまいました。

この考え方で正しいのでしょうか?


(息子は自分で調べる気はないのです・・・。
〇○の知りたい事は〇〇たちの読める本には書いてないし!さがしたら書いてあるのかもってママは言うけど、ママが図書館でさがせないのに〇〇が自分で探すって無理じゃん!でも知りたいの!と…。申し訳ありません。)



私も[セロハン]を少しサイトで調べたりしたのですが、

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1112278686
[赤のセロハンは赤の波長の光(約650nm)を吸収しているから赤く見えるのでしょうか?
それとも赤の波長の光を透過しているから赤く見えるのでしょうか?
どちらですか?
ベストアンサーに選ばれた回答
kittiwakeさん
.ご質問にもある通り赤の波長の光を通す(透過させる)ので赤く見えます。
リンゴは逆に赤以外の光をよく吸収し、赤色の光を反射するので赤く見えます。]

というもので…
私には理解できないでおります。

赤の光を最大限透過させて、
赤以外の色を吸収しているものってどんな物があるのでしょうか?

息子の考え方で正しいのでしょうか?

小3男児&全くの理科系音痴の母なのですが、
理解できるレベルで
ご教授頂けましたら有難いです。

宜しくお願い致します。

色セロハンを透過した光が、そのセロハンの色になる理由なのですが、

息子が考えた理由であっているのか、
お教え頂けないでしょうか。

こちらで色の三原色・光の三原色をお教え頂いてから、
色々遊んでいる様です。

息子が不思議に思ったのは、

色セロハン:たとえば[赤]に太陽光をあてると、
セロハンはもちろん[赤]なのだけど、
セロハンを通り抜けた光〈透過した(?)〉も赤・・・。

[赤]は赤い波長を反射するからなのに、
なんで、赤セロハンの後ろも[赤]なんだろう・・・???
あれれ…幼稚園の窓もそ...続きを読む

Aベストアンサー

 #18です。

>[反射]と言う言葉を、光の当たった面側に[出される]事だけではなく、光のきた方向と同じ方向に[出される]場合も[反射]と考え、光の当てられた面の後ろに出されているから[透過]と表現されている。

 簡潔にまとまったよい説明だと思います。おおよそ理解されたようですね。もちろん「良くできました。〇」です。

P.S.1

 今回のご質問をミクロのレベル(分子、原子)で考えるとすると、

「白色光は分子、原子にエネルギーを与える。そのエネルギーを使って分子、原子は発光する。そのとき、分子、原子の種類により赤色光などのある波長だけで発光するものがある。」

と考えても可です。そう考えるとして、

「白色光をエネルギーとして吸収した分子、原子がそのエネルギーにより発光するとき、ある方向にだけ発光するものがある。」
「セロハンはそういう一方向に発光する分子、原子の方向が揃っている。そのため、セロハン無しで見たときと同じに、物の形が見える。」

と考えるといいでしょう。しわくちゃにするとか、紙やすりで擦って細かい傷をたくさん作ったりすると、揃っていた方向が乱されて、セロハンを通して見る物の形が歪んだり、ぼやけたりするわけです。

P.S.2

>※暗所で、黒い紙の上に赤いセロハンを置いて光をあててもセロハンは黒に見えました。 目&光源から反対側からの光がないから(セロハンを透過して目にはいる赤がないから)ですよね!

 その通りです。そのことを利用した絵本を見たことがあります。透明のシートに透けて見える程度の色の濃さで絵が描いてあり、下が黒い台紙になっています。その状態では絵はほとんど見えません。

 絵本には「◎>」の形をした紙が付属しています(>の先は懐中電灯の絵)。◎は白、>は灰色です。それを絵の描かれたシートと黒い台紙の間に入れてやると、「◎>」の部分だけが、まるで懐中電灯で照らしたように見えます。

 乱反射がどういうものか、月を海が照り返す様子が分かりやすいかもしれません。

http://pds.exblog.jp/pds/1/201308/29/00/f0229700_1357974.jpg

 もし海が波一つないなら鏡のように月を映すはずです。でも海に映る月は光が長く伸びていて、月の形をしていません。これは波があるためにいろいろな場所で反射角度が異なり、鏡だったら届かないはずの光も目に届くからです。何かを通して光を見る場合も同様のことが起きます。

 #18です。

>[反射]と言う言葉を、光の当たった面側に[出される]事だけではなく、光のきた方向と同じ方向に[出される]場合も[反射]と考え、光の当てられた面の後ろに出されているから[透過]と表現されている。

 簡潔にまとまったよい説明だと思います。おおよそ理解されたようですね。もちろん「良くできました。〇」です。

P.S.1

 今回のご質問をミクロのレベル(分子、原子)で考えるとすると、

「白色光は分子、原子にエネルギーを与える。そのエネルギーを使って分子、原子は発光する。そのとき、分子...続きを読む

Q色の三原色と光の三原色

それぞれ、赤青黄、赤緑青、ですよね。素朴な疑問ですが、これはなぜこのようになっているのでしょうか。

Aベストアンサー

三原色とは一言でいえば、色をつくるときの元になる三つの色のことです。光固有の色には光のスペクトルにみられるように、少なくとも紫、青、緑、黄、橙、赤の6色がありますが、人工的に色をつくるには3色あればあらゆる(ほとんどの)色をつくりだせるというのが三原色です。

三原色は2種類あります。“光の三原色”の青紫(略号B)と緑(G)と赤(R)の3種の組み合わせと“色の三原色”のイエロー(Y)とマゼンダ(M)とシアン(C)の3つの組み合わせです。

なぜ二通りの三原色があるかというと、色を混ぜ合わせる方法が二通りあるからです。つまり「加色法」と「減色法」であり、「加色法」で色をつくるときは“光の三原色”のBGRの色光が、「減色法」で色をつくるときは“色の三原色”のYMCの色材が用いられます。つまり、三原色といっても前者は光であり、後者は色材なのです。したがって、“光の三原色”は青紫色光(B光)、緑色光(G光)、赤色光(R光)と呼ぶのが正しいといえます。

というようなことが検索するといろいろ出てきます(例:参考URL)。

参考URL:http://www.mmjp.or.jp/rwicp/data302.html

三原色とは一言でいえば、色をつくるときの元になる三つの色のことです。光固有の色には光のスペクトルにみられるように、少なくとも紫、青、緑、黄、橙、赤の6色がありますが、人工的に色をつくるには3色あればあらゆる(ほとんどの)色をつくりだせるというのが三原色です。

三原色は2種類あります。“光の三原色”の青紫(略号B)と緑(G)と赤(R)の3種の組み合わせと“色の三原色”のイエロー(Y)とマゼンダ(M)とシアン(C)の3つの組み合わせです。

なぜ二通りの三原色があるかというと、...続きを読む

Q色の混合

光の三原色を混ぜると白、色の三原色を混ぜると黒になるといいます。
なぜそうなるのでしょうか。
白はすべての色を反射し、黒はすべての色を吸収するということは知識として知っていますが、それが光の三原色を混ぜると白、色の三原色を混ぜると黒になる理由になるとは思えません。ただ単に私達人間の脳がそのように受け取る仕組みになっているのでしょうか。
それとも理論があるのでしょうか。
どなたか教えていただけたらうれしいです。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 色覚を議論するとき、絶対必要なことは色の定義です。実際にWikipediaでさえ、間違ったことが書かれているくらい誤解が多い部分です。
 たとえば黄色という色は、可視光線中の短波長を吸収してしまう物体の表面の性質ですが、では物体の表面から黄色い光が届いているかと言うと、白色発光ダイオードのように、光の三原色しか持たない光源でも、その物体は黄色く見えます。
 では、光の三原色のうち中波長と長波長光が同じ量届く必要があるかと言うと、半世紀の前のランドの実験を引き出すまでもなく、まったくその必要はないのです。
 いえ、それどころか、白ですら、目に入る光は、三種類の波長の光、あるいは可視光線すべての波長が同じである必要はないのです。試しにディスプレイの設定で三原色の強さを一つ一つ個別に変えて御覧なさい。スライダーを少々移動させたぐらいでは、変化しないのが実験できます。特にそれで照明された紙の色なんてほとんど変わりません。デジカメ(携帯のカメラでもよいの)で、撮影したら以下に目が正しく物体の色を把握しているかわかるでしょう。
 色のない白について、本の一ページをカメラで撮影して、あまりの明るさの濃淡におどろいいた事はありませんか?目では何の苦もなく読める文字が、カメラで撮影すると読めなくなる。

>それが光の三原色を混ぜると白
 は間違いで、「光に複数の波長の光が含まれていると、白いものは白く見える。」が正しいのです。
 すべての色 (可視光線に対するスペクトルによる吸収の違い)は、可視光線すべての波長にわたっての光があれば理想的という程度です。
 なお、光の三原色しかないと決して再現できない色もあるのですよ。赤より外のより深い赤とか・・

 いまだに波長が短い光は青色、波長が中程の光は緑色、波長が長い光は赤色だと誤解して、あたかも光そのものに色があるように思われている方がいますが、これは正確には間違いです。波長の短い光を物に当てると、その物体があたかも波長が短い光を反射しているように見えるので物体が青く見えるのです。決して光自体が色を持っているわけではないと考えたほうが間違わない。

 太陽光なんて、 http://www.asahi-net.or.jp/~rk7j-kndu/kisho/kisho34.html の下「5.日射と大気放射のスペクトル」ににあるように、とてもじゃないけど【すべての波長が均一に含まれている】なんてお世辞にもいえない。これが朝昼晩、曇天晴天と刻々と変化する、それでも白いものは白い。赤いバラは赤い。

 一般向けにAmazon.co.jp: 光と色の100不思議: 桑嶋 幹, 川口 幸人, 左巻 健男: 本 ( http://www.amazon.co.jp/%E5%85%89%E3%81%A8%E8%89%B2%E3%81%AE100%E4%B8%8D%E6%80%9D%E8%AD%B0-%E6%A1%91%E5%B6%8B-%E5%B9%B9/dp/4487797004 )という本があります。最低限このくらいは読むと、色覚の誤解が少しは解けるのではないでしょうか?
 

 色覚を議論するとき、絶対必要なことは色の定義です。実際にWikipediaでさえ、間違ったことが書かれているくらい誤解が多い部分です。
 たとえば黄色という色は、可視光線中の短波長を吸収してしまう物体の表面の性質ですが、では物体の表面から黄色い光が届いているかと言うと、白色発光ダイオードのように、光の三原色しか持たない光源でも、その物体は黄色く見えます。
 では、光の三原色のうち中波長と長波長光が同じ量届く必要があるかと言うと、半世紀の前のランドの実験を引き出すまでもなく、まった...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。


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