「夫を成功」へ導く妻の秘訣 座談会

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

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A 回答 (5件)

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。
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お気を悪くされないで欲しいのですが、No.3の方が書かれていることは、物理的に間違っていることが含まれていますので、ご注意ください。



ちなみにガラスでは紫外線領域で共振しますので、紫外線をよく吸収し、速度ゼロとしてしまいます。
このため、赤よりも紫の方が屈折率が大きくなります。
サングラスが黒くても紫外線吸収の機能がないものがありました。基本的には、No.2の言われていることが正しいと思います。従って、黒で光量を少なくすれば瞳孔が開きますので、UVカット機能がなければ、より多くの紫外線が眼球内に侵入し、白内障発症の確率が高まります。サングラスをかけるなら絶対にUVカット機能が必要です。
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紫外線を防止するということに関しては、



白が約63%の紫外線透過率、
黒では約10%と言われています。
(衣類の効果です。)

日傘を見れば分かりますが、
白い日傘は、明るい白で綺麗です。
黒い傘は、光りません。

これは、白い布が
可視光線透過率が高いからです。

もちろん、白い布は、反射率も高いですが、
通過率の差を計算すれば、
白が約63%黒が約10%
63-10=53%

白い布に53%の反射率は期待出来ませんから、

紫外線対策には黒が良い。
こうなります。

>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?

メガネで考えれば、

普通のメガネでも紫外線はある程度吸収します。
黄色のガラスは更に効果があります。
サングラスになると、殆ど紫外線は通過しなくなります。
理由は、濃度(色の濃さ)です。

これを、色水にして水槽で実験しても同じ結果になるでしょう。

布で言えば、無色であれば通過しやすい。
色が濃い場合、通過が困難になるのではないでしょうか?

質問の回答ですが、
黒は、光の3原色の全てを混ぜて作ります。
R、レッド、Gグリーン、Bブルーです。

(ボールペンのインクも、光に照らすと、赤や緑が見えますね。^_^;)

それだけ多く色が混ざれば通過しづらくなるのではないでしょうか?

参考になれば幸いです。^_^
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 白がよいか、黒がよいかは一概には言えないというのが物理的に正しい解答です。



 物の色というのは、可視光に対する特性で決まっています。ここでいう特性とは、可視域の各波長の光を、それぞれ、どれだけ反射、吸収、透過させるか、(場合によってはそれ自身が発光するか)ということです。白色というのは、可視域の光をほぼ均一に反射する状態、黒色というのはほぼすべて吸収する状態です。なお、ほぼすべて透過させるものは、無色透明となります。
 紫外線がどれだけ反射や吸収、透過されるかは色に影響を与えません。黒色でも紫外線を吸収しない物質もあれば、白色でも紫外線を反射しない物質もあります。ただ、意図的に可視光と紫外線の境界で、光学定数が急激に変化するように設計しない限り、可視光に近い紫外線に対する光学定数は、可視光のそれに近いことが多いので、黒色のものが紫外線を吸収することが多く、白色が反射することが多いのも事実ではあります。ただ、どれだけ可視光に近いかは、物質により様々です。

 可視域の光をよく透過させ無色透明だが、紫外線をほぼ吸収する物質も存在します。したがって、コンビニで売っているビニール傘のような見かけで紫外線だけをカットする日傘も作ろうと思えば作れます。

 なお、日傘の場合、それほど密な構造になっていないため、糸の隙間から吸収も反射もされず透過する光の割合も重要になります。レースのように、あまりにも疎な布の場合、糸自体の反射率や吸収率の重要度は下がります。

 No.1の回答者さんが指摘されているように、一旦地面等に照射された紫外線が反射され、日傘の内側で再度反射される経路を考えれば、内側は紫外線吸収体であるほうが合理的であるように思います。
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黒は紫外線を吸収、白は反射するためです。


紫外線は濃い色ほど吸収されるので透過する量が減ります

一方、白は吸収しにくいので透過率は高くなります。
しかも反射が多いので、「照り返し」も起こり
かえって紫外線の量が増えてしまいます。
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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?

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>色の濃さが関係しているんでしょうか。

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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紫外線の自由研究

中学生ですが紫外線についての
自由研究を詳しくしたいのですが
良いアドバイスください。
日焼け止めとか1日の紫外線測定量については
するつもりですが 他にあれば些細なことでも
教えてください。

Aベストアンサー

オゾンホールやオゾン層が薄くなると、どんな有害な紫外線が多くなるか、季節や時間帯で紫外線の強さがどう変わるか、太陽風と共にやってくる紫外線が地表の生物に与える健康面からの影響により、UV-A,UV-B,UV-Cに分類されていますが、それぞれが人の皮膚にどのような影響があるか、地上には殆ど届かないUV-Cは宇宙ステーションやそこでの船外活動で宇宙飛行士が浴びる事になります。また、皮膚のメラミンの量は人種や身体の部位で異なります。メラミンの量が多い黒人は、皮膚がんを起す有害なUV-Bが真皮まで到達するのを防ぎますが、ビタミンDを作るUV-Aも遮断してしまいます。逆にメラミンの少ない白人は少しのUV-Bを浴びるだけで皮膚癌になりやすい一方、ビタミンDはUV-Aを浴びて十分作れます。日本にいる日本人の場合、夏の戸外の日陰に素顔でいるだけで、ビタミンDの1日の必要量が作られます。
白人や皮膚の色が白い人ほど紫外線の影響を強く受けます。
南極を中心としたオゾンホールの影響でオーストラリア、アルゼンチン、南アフリカの白人系住民に皮膚癌が多発しています。小中学校では皮膚を露出しない服装やつばの大きい帽子をかぶらせ、教室にUVクリームを大きな缶をおいて、紫外線の強い季節には、UVクリームを自由に大量に塗らせるようにしているそうです。
気象庁では毎日の時間ごとの戸外の紫外線の量を測定してWeb上で公開していますので、照射量の地域別の差、時間による差、どの位浴びると危険なのか、など調べてみるのもいいかも…。
http://www.jma.go.jp/jp/uv/000.html?elementCode=0

紫外線を防ぐUVクリームの種類と正しい使い方なども調べてみるのも。
http://www.shigaisen.com/uv/uv-goods.html
http://www.3838.com/cosme/camp/uv_t/
http://www.saiseisha.co.jp/on-line/cosmetics/aqua-uvc.html?gclid=CPbU9eqU_JQCFQE_egodTSYw2A
http://life-is-beautiful.jp/1000488113101/
http://i-healing.com/blog/?p=290
UVクリームも効果がある時間、その時間を過ぎるとかえってクリームが紫外線を透して害がより強くなる事など。UVクリームの機能、効果、有効な時間数などの特徴を調べたり、また紫外線を防ぐ方法とその効果を日傘、サングラス、つばの大きい帽子、洋服の厚さと色の効果の差など調べてみるのもいいかも知れないね。

色々やってみると更に興味がわいてきて面白くなりますよ。

オゾンホールやオゾン層が薄くなると、どんな有害な紫外線が多くなるか、季節や時間帯で紫外線の強さがどう変わるか、太陽風と共にやってくる紫外線が地表の生物に与える健康面からの影響により、UV-A,UV-B,UV-Cに分類されていますが、それぞれが人の皮膚にどのような影響があるか、地上には殆ど届かないUV-Cは宇宙ステーションやそこでの船外活動で宇宙飛行士が浴びる事になります。また、皮膚のメラミンの量は人種や身体の部位で異なります。メラミンの量が多い黒人は、皮膚がんを起す有害なUV-Bが真皮まで到達...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バナナで紫外線チェックという実験をやりましたそしたら・・・

バナナで紫外線チェックというhttp://www.asagaku.com/rika_time/2008/06/0618.htm                
に載っていた実験をやりました。まずバナナに油性ペンでぬる/ぬらない にわけぬるのほうに日焼け止め(キスミー サンキラー クリアウォータN)をぬりました。
そして書いてあるとおり日に当て家で2日間くらいおいておきましたすると、バナナは日焼けをしていましたが、日焼け止めをぬったほうが焼けていて、ぬってないほうはまったく焼けていませんでした。
間違えてぬらないの方に日焼け止めをぬってしまったということは絶対ないと思います。 
できれば教えてください。

Aベストアンサー

バナナに直接日焼け止めを塗ったとすると、日焼け止めの自体の影響が紫外線の影響を上回ったのでひゃないかと言う事、またラップなどを介した場合はそれによる温度や水分量の変化が紫外線による影響を上回ったのではないかとも考えられます。

このような場合には、同じ処置をしたものを紫外線に当てない環境で同時間観察することが必要だと思います。


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