懐中電灯で紙が燃えることについて

強力な懐中電灯を使ったり、科学マジックなどの企画で条件を揃えた場合に懐中電灯が赤外線によって紙を燃やす、ということを聞いたことがありますが、
普通の懐中電灯でも、長時間一点に集中して光を当てれば、紙を燃やせるのでしょうか？
……燃える紙は黒に限るとも聞いた気がします。

分かる方、詳しい方、ぜひぜひ教えてください！！

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2015/10/14 09:27

理論的にはあり得るでしょう。

「光」も「電磁波」の一種なので、「波長」（振動数）を持ち、その振動数のエネルギーを効率よく吸収し、そのエネルギーを「熱エネルギー」に変えて発火温度以上になれば燃えるでしょう。
太陽光をレンズで集めて、光の吸収が大きいもの（たとえば黒い紙。白い紙は反射が多いので効率が悪い）に当てれば、簡単に燃えます。オリンピックの聖火は、ギリシャでそうやって（レンズではなく、凹面鏡のようですが）点火しますね。

懐中電灯の光であっても、光のエネルギーを効率よく吸収する分子構造の物質を、黒色にして（白い紙は反射率が高く、黒い紙は反射が少なく吸収が多い）、熱の発散が少ない形状にして、そこに強い光（強度の大きい、極めて明るい光）を、レンズなどで狭い面積に集中して当てれば、温度が上がって発火点以上になる可能性が高くなるでしょう。
ただし、あくまで「効率」が関係しますので、現実にできるかどうかは、工夫次第でしょう。

光を熱エネルギーに変える仕組みの一例として、可視光線より少し振動数の小さい（波長が長い）「赤外線」は、生体の水分子の「H-O-H」の「双極子」構造に効率よくエネルギーを伝え、「暖かさ」をもたらします。太陽光やストーブや炎を「暖かい」と感じるのはその原理です。
地球温暖化の元凶である二酸化炭素も、「O-C-O」の「双極子」構造です。
（ご参考）双極子構造のエネルギー吸収のイメージ
http://www.frad.t.u-tokyo.ac.jp/~miyoshi/PhCh201 …

同様に、調理器具の「電子レンジ」も、「マイクロ波」という電磁波で「水分子」を加熱するものです。

この回答へのお礼

詳しく、かつわかりやすい説明をありがとうございます！
しかも、参考のページまで載せていただいちゃって……
とても参考になりました！！

お礼日時：2015/10/14 20:01

No.2 回答者： fxq11011 回答日時： 2015/10/14 10:47

懐中電灯、実際の懐中電灯は適当に光を分散させますので、現実には無理の場合が多いと思います。

ただ。懐中電灯程度の光源でも・・・・・・・となると、フィラメントは１０００°C近くあり、紙の発火点を超えているはず、効率よく光を集中できれば、十分あり得ます。

この回答へのお礼

身近な例を教えていただき、ありがとうございます！
フィラメントは全然頭にありませんでした(-_-;)
参考にさせていただきます！！

お礼日時：2015/10/14 20:03