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人間の目は、光を感知する時に空気中とかを通り抜けてきた波長を見ているのか、なぜ光は空気中の分子の中をまっすぐ進めるのか、できれば教えて頂きたい。

gooドクター

A 回答 (4件)

人間の目は、光を感知する時に空気中とかを通り抜けてきた


波長を見ているのか
 ↑
人間の目は、光があるものに衝突して、その反射を
見ているだけです。
波長を見ている、という表現は変です。



なぜ光は空気中の分子の中をまっすぐ進めるのか
   ↑
電磁波だからです。
「光は直進する」のではなく、「最短時間で到達できる経路を進む」
ということです。
これを、フェルマーの原理といいます。
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光量に対しほこりなどは微少だからです。


光は回析するし、一部反射、吸収されても人の目には関係ない。
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空気中には、光をさえぎる「物体」(それは当然分子・原子から構成される)が少ないからです。


気体の分子は「スカスカ」にしか存在しませんし、スギ花粉や塵なども光をさえぎるほどの密度では存在しないからです。

ただし、スギ花粉も森で飛散することろでは「目で見える」程度の多さですし、PM2.5 などの微粒子が空中にたくさん存在すれば、中国の都市(北京など)のように光をさえぎって「よどんで見通しのきかない」光景になります。
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「光は空気中の分子の中をまっすぐ進む」とは限りませんよ。



晴れた日に見上げると、空は真っ青に見えますよね。これは太陽光が空気中の窒素や酸素の分子(波長よりサイズが小さい)にぶつかり、レイリー散乱を起こすからです。光の波長と同じ程度の粒子にぶつかるとミー散乱、波長より大きい粒子(PM2.5など)にぶつかると非選択的散乱というのが起きます。
水平線の方向が白っぽく見えるのは、地上に近いほど大きな粒子が増えるために散乱結果として白くなるからです。

レイリー散乱の強さは光の波長に依存し、波長の短い青い光は窒素や酸素分子で散乱し、いろんな方向に青の光を出します。なので、地上からこれを見ると空が青く見えます。すべての光が空気中の分子の中をまっすぐ進むわけではありません。
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