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

Question

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）

ORUKA1951 · Accepted Answer

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。

htms42 · Answer

黒いというのは可視光線についての性質のはずです。
赤外線は可視光線ではありませんので基本的に色は関係がないはずです。
遠赤外線をよく出すというセラミックスは黒ではありません。
黒いと可視光線をよく吸収します。吸収した光のエネルギーは熱に変わって赤外線で出ていきます。
赤外線を放出するためには赤外線の波長に相当する振動が内部になければだめです。放出するためには振動のエネルギーをどこかから貰わないといけません。周囲の環境と平衡の状態にあれば特に赤外線を放出するとは言わないはずです。

貰ったものを出すということであれば黒い方が効率がいいという言い方は成り立つかもしれません。

わたしにもよくわかりません。

psytex · Answer

物体には、共振する波長があります（固有の振動数）。
その波長以外のものとは相互作用しない＝透明となります。
「共振する」ということは、その波長を吸収しますが、
放出する時も、その波長を出します。
（楽器の弦で考えてみると分かります。ドの音を出す弦は、
ドの音に反応して振動しますし、その「振動」が音＝
その波長の音を出すことなのです）

shokker02 · Answer

全く詳しくないですが。
携帯電話だと見られないかも知れませんが、これが参考になると思います。
http://topicmaps.u-gakugei.ac.jp/physdb/heat/radiation.asp

要約すると、
・放射エネルギーを吸収しやすいもの（表面状態）は放射もしやすい
・表面が複雑な形状だと吸収も放射もしやすい
・受けた放射エネルギーを全て吸収し反射ゼロなもの（光も反射しないので黒く見える）を「黒体」と呼ぶ

との事です。

＞折り紙の黒色と白色でも
私見ですが、虫眼鏡や顕微鏡で拡大しても紙繊維が絡む様子しか見えなくても、
「塗料・染料による色が見える」という事はその色を呈する物体が紙繊維の表面上に存在しているわけで、
よりミクロの世界では「表面状態の違い」があるのだと思います。


ここでは「色」といっても白黒だけでもあり、全くの余談ですが、
色素塗料などを使わず「構造色」を利用する技術があります。

つくばサイエンスニュース
http://www.tsukuba-sci.com/index.php?mode=id&key=20090824-20090830
の２つ目
＞マグネシウム合金の表面を様々な色にする新技術を開発
＞：産業技術総合研究所

debukuro · Answer

色ではなく空洞放射によるものです
空洞は光を吸収するから黒く見えるのです
物理事典で空洞共振や黒体放射を調べてください

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

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。

黒いというのは可視光線についての性質のはずです。

物体には、共振する波長があります（固有の振動数）。

全く詳しくないですが。

色ではなく空洞放射によるものです

この回答への補足

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