マンガでよめる痔のこと・薬のこと

水(特に海水)は赤い光を吸収すると聞きました。白い光と赤い光の水中まで届く差が知りたいです。光源の明るさにもよると思いますが…

仮定の明るさを指定してもらって白が何m赤が何mと言った具合で教えてください。周囲の明るさがない夜を仮定してください

学がないのがんばって検索かけたのですが分かりませんでした、中学生でも分かるぐらいに簡単に
教えていただけないものでしょうか?

図書館に行っても同様な答えが見つかりませんでした。。あとお手数ですが、根拠となるサイトや文献や公式があったらそれも教えてください。 間違えられないので…どうぞよろしくおねがいします。

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A 回答 (8件)

#5です。



どれくらいの距離で見えなくなるかを判断する数値が吸収係数です。
完全に見えなくなるのではなくて一定の割合で弱くなっていくのです。
光の強さが初めの1/100になればとか、1/1000になればとかを自分で設定します。
この時の距離は吸収係数で計算できます。

wikiで「吸収係数」を引くと
I/Io=e^(-αx)
という式が出てきます。
Ioは初めの光の強度、Iは深さxでの光の強度です。
eは2.718・・・という数字です。
光の強度が初めの1/10になる深さは
x=2.3026/α
1/100になる深さはこの2倍です。

http://www.center.osaka-wu.ac.jp/~buri/Student/2 …

には吸収係数のグラフが載っています。

縦軸のメモリは10倍ごとになっています。
可視光線の吸収係数は3×10^(-3)~10^(-2)cm^(-1)ぐらいです。
赤と青で3倍ぐらい大きさが異なります。
α=10^(-2)cm^(-1) だとします。
光の強度が1/10になる深さは
x=2.3×100cm=2.3mです。
2.3×3=6.9ですから約7mの深さで1/1000になります。ほとんど見えなくなると考えていいでしょう。
α=3×10^(-3)cm^(-1)だとします。
光の強度が1/1000になる深さは23mです。

これが赤い光と青い光の違いです。

図書館で調べるというのはしんどいです。
なかなか見つからないでしょう。

この回答への補足

計算式の質問があります

wikiで「吸収係数」を引くと
I/Io=e^(-αx)
という式が出てきます。
Ioは初めの光の強度、Iは深さxでの光の強度です。
eは2.718・・・という数字です。
光の強度が初めの1/10になる深さは
x=2.3026/α
1/100になる深さはこの2倍です。


上記のαに当てはまる数字は、なんでしょうか?また

eの2.718と言う数字はどこから出てきたのでしょうか?

恥ずかしいのですが、計算が苦手で公式をとくことができません。
大変お手数をおかけして申し訳ありませんが教えていただけないでしょうか?
よろしくお願いします。m(__)m
場違いでしたら、数学のほ方に投稿させていただきますので、そのときはスルーしてください。

補足日時:2010/09/20 18:05
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この回答へのお礼

返信が送れて申し訳ありません。今図書館から帰ってきました。収穫はなかったですが、帰ってコメントを見て驚きました。大変有難いです。実験ではなく論理的に数字で表せたかったので、大助かりです。
しかしながら、公式を読んで分からないことがまだありまして、数学の問題ですが、よく噛み砕きたいです。ベストアンサーで決まりですが、計算式を理解するまで少し時間をください。そしてもしよろしければ、計算式の質問をさせていただけると幸いです。

お礼日時:2010/09/20 15:25

>上記のαに当てはまる数字は、なんでしょうか?



αが吸収係数です。
これは実験的に決まります。
参考にあげたURLの中のグラフを見てください。

>eの2.718と言う数字はどこから出てきたのでしょうか?
恥ずかしいのですが、計算が苦手で公式をとくことができません。

これについては中学生のレベルを超えています。
指数関数や対数をまだ習っていないと思いますのでむりです。
それでその式を解いた結果の式だけを書きました。
それが
1/10になる時の距離がx=2.3026/α
になるという式です。

e=2.718・・・ は自然対数の底に用いられる数字でネイピア数と言います。http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8D%E3%82%A4% …

吸収係数の定義式で出てきた表現は一定の割合で減少していくような現象ではいつも出てきます。
放射性物質の崩壊と半減期の表現でも出てきます。
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この回答へのお礼

お手数をおかけし、また無理を利いてくれて有難う御座います。
後は自力で解決してみようと思います。またわからなくなりましたら、数学のほうで投稿します。
重ね重ね有難う御座いました。

お礼日時:2010/09/20 19:25

#5です。



>赤色の光の吸収と光の散乱について、違う会見が混ざり、どちらがどうなのか分からなくなってきました

#5に
>赤が散乱されにくいということであれば海に潜って水中から太陽の方を向いた時には赤く見えるはずです。水の中から見た時にどのように見えるかがどちらの説に軍配が上がるかの判断基準になるとしていいでしょう。

と書いたのですが、分かりませんか。水に潜って上を見れば青く見えるでしょう。
TVでも見慣れていることのはずです。
引用したサイトにはその写真が載っています。
光の吸収を表すグラフも載っています。
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この回答へのお礼

すいません自分でも一晩中徹夜で検索かけまくって、疲れから勘違いしてしまいました。
投稿してくれた内容で間違いはないのですが。
水中で、光の波長による吸収の差の計算式がまだ見つかりません。
なんとしても見つけたいので、今日自然科学の書籍が多い県立図書館を見つけましたので、行ってみます。
再びコメント付けてくれて有難う御座います。

お礼日時:2010/09/20 07:17

私も何度か同じような質問に答えています。



海の水が青く見えるのは、空の青が映っているからだとか
青い光は散乱されやすい、赤い光は透過しやすい
という説が多いです。
でも水という物質が赤い光をいくらか吸収するという性質があることはあまり行きわたっていない知識のようですね。あまり強い性質ではありませんので水の量が少ない時には顕著ではありません。海の水のように量が多くなると目立ってくるのです。
赤が散乱されにくいということであれば海に潜って水中から太陽の方を向いた時には赤く見えるはずです。水の中から見た時にどのように見えるかがどちらの説に軍配が上がるかの判断基準になるとしていいでしょう。
この写真を載せた上で吸収係数を議論しているサイトがありましたので載せておきます。

http://www.center.osaka-wu.ac.jp/~buri/Student/2 …

このサイトでは元々の太陽光線の中に青い光の成分が多いことと水が赤い色の光を吸収するということの2つで水に潜ると青く見えると説明しています。
前半は空が青く見えるというのと同じ内容です。

可視光線の吸収は赤外線の吸収に比べたらごく小さいものです。

赤外線の吸収は分子振動が原因で起こります。
液体の水、気体の水のどちらでも起こります。
赤色の吸収は液体の水では見ることができますが気体の水では見ることができないそうです。固体の水では液体の水の場合よりも強くなります。ブルーアイス(青氷)という言葉があります。夏山の雪渓で氷の塊に出会う問青く見えるのが印象的です。
気体の水では見えないといううことから赤の吸収には分子間の結合(水素結合)が関係しているだろうという予測が成り立ちます。赤外線の吸収に相当する分子振動がいくつかカップルしているとすれば説明できそうです。
英語版のwikiではこの議論がされています。
Electromagnetic_absorption_by_water
Color Of Water

#4様は習われたということですが珍しいと思います。
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この回答へのお礼

赤色の光の吸収と光の散乱について、違う会見が混ざり、どちらがどうなのか分からなくなってきました。私にはちょっと難しい疑問だったようです。どうもお答え有難う御座いました。

お礼日時:2010/09/20 03:54

 お答えを見ていると、私が教わった内容と異なるものが幾つか見られます。


 単純に言いますと、水は、青色の光を散乱し、赤色の光を吸収すると教わりました。可視光線の中では、青色の光が一番吸収されにくく、海ならば一番深くまで届きます。赤色は、吸収されてほとんど届きません。
 海の生態系を見ても、例えば、深いところにいる赤色の魚は、赤色の光線のないところでは、真っ黒になって目立たなくなります。海藻に赤色のものが多いのは、そこまで届く青色の光を最大限吸収して効率よく光合成を行うためです。

 詳しくは、
http://www.tzwrd.co.jp/fish/fish6.pdf
http://sepia.chem.keio.ac.jp/kenkyu5_new.html
を参考にしてください。

この回答への補足

生態系のことは私も聞きましたし、体感しました。

教えてもらいました。下記
http://www.tzwrd.co.jp/fish/fish6.pdf

の内容は、私にはかなり難しく理解困難です。数式がよくわかりません。
もう少し分かりやすいサイトなどがありましたら教えていただけると助かります。
どうぞよろしくお願いします

補足日時:2010/09/20 04:13
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既に、s_saraさんがお答えしているとおりなので、あまり参考にならないとは思いますがちょっと補足を。



まず、白い光とわれわれが感じるのは太陽の光球(表面温度6000度)から届く、可視光の範囲の波長がすべて混ざった光です。
したがって、そもそも赤い光と白い光が届く水深のデータは存在しません。
しかも、場所によって水の透明度が違うので一般的なデータはありません。
昔、北海道の摩周湖がきれいだった頃、世界一の透明度で41mという数字がありますが、これは湖上から円盤が見える深さなので、あまり参考になりそうもありません。

光は、波長より充分に小さい粒子にあたると球面放射として散乱される性質があります。
具体的には大気を構成する窒素や酸素の分子や水の分子のことです。
この散乱は、波長の4乗に反比例して起こりやすくなっています。
平たく言うと、波長が短い青の光が散乱されやすく、波長の長い赤い光ほど透過しやすくなります。

その結果、空や海は青く見えるのです。
空が青いことを説明したイギリスのレイリー卿にちなんで「レイリー散乱」と呼ばれる現象です。
http://www.nikkiso.co.jp/products/particle/techn …
それに対して、空にぽっかり浮かぶ雲が白く見えるのは、雲が光の波長より大きい水滴や氷の粒でできているからです。
この場合、光の波長にかかわらず全部反射してしまうから白く見えるのです。
こっちの現象は「ミー散乱」といいます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9F%E3%83%BC% …

太陽を地上から見ると、少し黄色く見えるのは青い光の成分が一部散乱されているからなのです。
これが海の中だと、波長の短い光からどんどん散乱されて最後には赤い光しか残らなくなります。

したがって、赤い光が吸収されやすいという文献は存在しないでしょう。
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この回答へのお礼

http://sepia.chem.keio.ac.jp/kenkyu5_new.html
上記に赤色が吸収されやすいという結果が出ています。
しかしながら、Kunfuさんの記載した。内容もwebに存在します。
自分としては赤が吸収されることを望んでいるのですが、
どちらがどう違うのか、頭が悪いゆえよくわかりません。

お礼日時:2010/09/20 03:40

あなたの望む回答じゃないかもしれませんが、お答えします。



まず最初に白い光というのは、赤い光も含めた七色の光によって構成されています。
七色の光というのは、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫、の事です。
そして、水(特に海水)は赤い光を吸収するのではなく、赤い光を透過するのです。
透過とは、光が通り抜けて反対側に行くことです。
そして、水(特に海水)が青いのは、青い光を反射するから青く見えるのです。
中には、緑色に見える場合もありますが、それは青を超えて緑も反射しているからです。
ですので、光が何mまで届くかといった検証はまだ誰もしていないと思います。

深海に行けば行くほど暗くなるのは、光を透過し反射できなくなるからです。
ですので、その検証をしようと思えば水の中に物体を降ろし見えなくなる距離までを測ればいいと思います。
ですが、水(特に海水)も綺麗な水ばかりではなく、不純物のせいで透過距離は短くなっています。
純粋に水だけで検証するのは難しいと思います。
だから、赤い光が何mまで届くかといったことは誰も知らないと思います。

もしかしたら、「探偵ナイトスクープ」という番組に依頼をしたら実験してくれるかもしれませんが、
純粋な水で数百mもの深さを再現できないと思うので不可能に近いかもしれません。
それでも、知りたいと思うのであれば一度「探偵ナイトスクープ」に投稿してみてはいかがですか?
参考URLに「探偵ナイトスクープ」のホームページを入れておきますので参考にしてください。

以上、あなたの知りたい情報ではないと思いますが回答とさせていただきます。

参考URL:http://www.asahi.co.jp/knight-scoop/

この回答への補足

お礼に書き忘れましたが、再び長文投稿してもらいありがとう御座います。参考になりました

補足日時:2010/09/20 04:03
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この回答へのお礼

探偵ナイトスクープと言う手がありましたね。
まだ検証はされていかもしれないんですね。
お答えどうもありがとう御座いました。
周辺知識として参考になりました。

お礼日時:2010/09/20 03:30

新しく質問するのは良いですが、古い質問を削除しないでください。


長文にて回答を書いていたのですが、消えてしまい、こたえる気がうせました。
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この回答へのお礼

まことに申し訳ありませんでした。せっかくお答えしてもらっていたのに、しかも長文とは、本当にすいません。

文章がおかしかったのと、深夜にて、回答が来るとは思いもよりませんで…

お礼日時:2010/09/19 03:44

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http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=884402
こちらはチェックしましたか?


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と言うわけです。

参考URL:http://nucl.phys.s.u-tokyo.ac.jp/torii/physics/...

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発送した後に発行されるもの?

どうか、頭の悪いわたしに
分かりやすくおしえていただけると助かりますm(--)m

Aベストアンサー

こんにちは。

#2の補足です。
日経新聞社の流通用語辞典ではこんな風になっています。

「インボイスinvoice
 商品を輸出する際の*送り状。売り主(輸出業者)から買い主(輸入業者)あてに出す書類で,売買契約の条件を正当に履行したことを記す。商品名や数量,単価,代金の支払い方法,運賃,*保険料などの明細通知書でもある。買い主は輸入品の仕入れ書として税関に提出する」出典:日本経済新聞社 流通用語辞典

業種によっても、企業によっても呼び方が異なるものでしょうが、基本的にはこんな感じではないでしょうか。

ご参考まで。

Q透過率の計算方法を教えてください。

今、通信講座で化学の勉強をしています。
その講座で以下の問題が出されたのですが、計算の仕方がわからず不正解となりました。
どなたか、解き方を教えてください。

<問題>
ある溶液の光吸収を測定したところ、1cmセルで透過率が96.4%を示した。
この試料を5cmセルで測定した場合、透過率はいくつになるか。
但し、この溶液についてはランバード・ベアーの法則が成立し、検量線は原点を通るものとする。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

透過率だけで計算できます。
たとえば、2 cm の場合、96.4%がさらに96.4%になります。
◎ 1 cm : 0.964
◎ 2 cm : 0.964 × 0.964 = 0.929296
◎ 3 cm : 0.964 ^ 3 =
◎ 5 cm : 0.964 ^ 5 =

Q青い光の方が海底深くに届く?

今日の新聞(朝日新聞)の記事に、イカ釣り漁船の、イカを集めるための漁り火に発光ダイオードが使われるようになりつつあるそうです。何でも消費エネルギーが30分の1だとか。で、海底深くまで届くように青い色の発光ダイオードを使うそうです。
 赤や黄色の光より青い方が波長が短いから、深くまで到達しないように思ったのですが、何故青い方が深くまで届くのでしょうか。たしか潜水艦の通信には超長波の電波を使うと聞いたことがあります。

Aベストアンサー

簡単に説明してしまうと、青い光の吸収が少ない、また電波領域であれば低周波の方が吸収が少ないからです。
逆に言うと、他の領域では吸収が多いということです。

分子の場合、一般には電子遷移準位、振動準位、回転準位と三種類の電磁波を吸収する領域があります。

水分子のH-Oの結合の準位は電子遷移準位ですがこれは紫外の方にあり、可視光領域の吸収にはほとんど関与しませんので、問題にはなりません。
問題は、分子振動による振動準位と回転準位です。

振動準位は丁度赤外の領域にあり、その吸収の端が可視光の部分にわずかにかぶっていますので、それからより遠い青の光の方が吸収係数は少なくなります。

電波については回転準位がミリ・マイクロ波の領域にあるため(だから電子レンジが発明されました)、できるだけそれから遠い長波長であればよいわけです。

ご質問では散乱について気にされていますが、水分子の大きさは可視光の波長に比べると十分に小さくほとんど散乱はありません。
ただ水中には水以外の色んなものがありますので、それらによる散乱を考えると確かに波長が短い方が透過しやすいともいえますが、それによる差よりも水自体による吸収の影響の方が大きいということです。

簡単に説明してしまうと、青い光の吸収が少ない、また電波領域であれば低周波の方が吸収が少ないからです。
逆に言うと、他の領域では吸収が多いということです。

分子の場合、一般には電子遷移準位、振動準位、回転準位と三種類の電磁波を吸収する領域があります。

水分子のH-Oの結合の準位は電子遷移準位ですがこれは紫外の方にあり、可視光領域の吸収にはほとんど関与しませんので、問題にはなりません。
問題は、分子振動による振動準位と回転準位です。

振動準位は丁度赤外の領域にあり、その...続きを読む

Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
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