中学理科で光の正体は電磁波で、色の違いは波長の違いと勉強しましたが腑に落ちない点があります。

Question

中学理科で光の正体は電磁波で、色の違いは波長の違いと勉強しましたが、腑に落ちない点があります。

例えば、部屋の本棚が茶色である時に、

茶色である本棚から茶色の波長の電磁波が出ているということでしょうか？

本棚からある一定の波長の電磁波出ているというのは、直感的に腑に落ちません。

もちろん、光源は部屋の蛍光灯ですが、蛍光灯の種類に関係なく本棚は茶色なのでやはり本棚から電磁波が出ているのでしょうか？

tknakamuri · Accepted Answer

＞色の違いは波長の違いと勉強しましたが

大筋はそうなのですが、色=波長 ではないのです。

人間の目、網膜上には 赤付近の波長に主に反応する視細胞、緑付近の波長に主に反応する視細胞、
青付近の波長に主に反応する視細胞の3種類の視細胞があります。

人間の脳は、この3種類の視細胞の出力の「割合」を見て、色を判断しているのです。

例えば、長い波長である「赤」の光と、短い波長である「青」の光を「混合」したもの
が目に入ると、赤と青の視細胞が反応し、脳は紫色を感じ取ります。

新たに紫色の波長の光が生じるのではなく、赤と青の2つの波長の光の混合が
紫に見えるという点に注意してください。

つまりまとめると、様々な波長を混合した光が3種類の視細胞にはいり、
その結果である3種類の視細胞の出力の割合が色なのです。

なので、

>茶色である本棚から茶色の波長の電磁波が出ているということでしょうか？

は誤り。

太陽光や、蛍光灯の光は単一の波長の光ではなく、たくさんの波長の光の混合です。
ものに光が反射すると、光の波長により反射率がことなるため、
反射光の光の波長の混合の仕方は元の光とは変わります。

その結果、視細胞の出力の割合が変わり、様々な色に見えるのです。

anarogujiisan · Answer

何やら、簡単なことを難しく考えているようだね（笑）。
ものが見えるのは、光と言う電磁波を「反射」しているからだよ。
緑に見えるのは、緑色の電磁波を反射しているからであって、本棚が電磁波を出しているわけではないんだよ。
ちなみに、緑色を含まない光源だと、緑色には見えないから。
照明器具にはいろいろなタイプがあるが、光源のタイプが違うと同じ物でも別の色に見えることがあるが、これは「反射」をしているからなのだよ。

fxq11011 · Answer

電磁波が出ている、という理解ではなく、該当する電磁波が反射されている。
脳の働きで色を感じるのは、その波長をその色と認識、とその色の補色の波長が、色の全波長から欠落している、どちらの場合も同じ色と認識するようです。
蛍光灯を例に挙げていますが、昔トンネルの照明でナトリウム灯という黄色いランプが使用されていました、演色性が悪く、たぶん黄色のほぼ単一波長の光、青にあたっても、青の光反射できないので黒に見える、現在はLEDもあるためほとんど使用されていません

銀鱗 · Answer

目に見える景色は太陽光などの光源から照射された光の一部の色を吸収して残りを反射した光でできています。

黄色いペンケースがあったとするとそれは光源からの光の内、青系色の光が吸収されて、赤系色と緑系色が反射して見えているのです。
茶色が見えるのであれば、青系色はほぼ100％吸収され、緑系色も80～100％吸収され、赤系色も40～50％ほど吸収された残りの光の反射です。

光源が無ければ真っ暗で何も見えないでしょ？
反射する光がないからです。
また、トンネルの中のオレンジ色の灯火の下では色が正しく見えませんよね。
これは光源にオレンジ色の光しか含まれていないため、青や緑の成分がまったく反射されないためです。

psytex1 · Answer

白という色はありません。
可視光線（光と電波の違いは波長だけで同じものです）の全ての
波長の領域を含んでいるのです。
その内、オレンジ色の光をわずかに反射した結果が茶色です。
（三原色で茶色を作る時、赤と黄と黒を混ぜる）

lupan344 · Answer

光源が変われば、色が違って見えるのは、ナトリウムランプなどで照らしてみるとわかるでしょう。
蛍光灯であっても、色温度の違いがあるので、同じ茶色には見えないはずですよ。（蛍光灯の管を3波長演色型とした場合と、白色や昼白色、電球色に変えた場合は、かなり色が変わっているはずです）
今は、デジタルカメラなので、色温度の補正はある程度自動的に行われますが、フィルムの場合は、ネガフィルムは焼き付けである程度の補正が出来ましたが、ポジフィルムの場合は色補正はほとんど不可能だったので、光源は色温度5000Kの写真用電球や、ストロボを使用していました。（蛍光灯は、当時は特定の周波数にムラがあり、やや緑色が強調されたので、写真用では使用できませんでしたね）

むらさめ · Answer

イメージとして、白は可視光(電磁波)のすべての波長を反射するので、白として観測できる。
また、黒は可視光のすべての波長を吸収してしまうので、黒く観測できる。
赤からオレンジ、黄色、黄緑、緑、青、紫と　波長が長くなる順番ですが、基本的にはその色の波長の可視光が反射して、人間の目はその色を観測することができます。
本棚が茶色にみえるのは、本棚がその波長の可視光(電磁波)を出していると考えるよりも、その色の波長の可視光を反射しているとイメージして考えた方が良いです。

実際にその波長の色の可視光線が本当に出ているかと言われると、違うこともあります。
人間の目が認識する可視光線は、波長の長い赤から波長の短い紫なのですが、
赤紫や青紫はどうなのかと言うと、人間の目の細胞が刺激を受けて脳でそう認識しているだけで、実際にその波長の光がある訳ではないです。

また、青と黄色の可視光が混ざると緑色にみえたりします。
↓BTB溶液の変色について中性域での緑色を高校生が部活で論文にしたものです。
http://sakura1.higo.ed.jp/edu-c/kagakuten/h19list/pdf/hs10.pdf

素朴な疑問だと思うのですが、調べてみると結構面倒で奥深い疑問だと感じました。

bilateraria165 · Answer

もっと正確に言えば、
①蛍光灯から発せられる光を本棚が吸収
②本棚が光を再放射
③本棚からの光をあなたの目で受信
④目で受けた光の波長からあなたの脳内で本棚は「茶色」と認識
です。

光自体に色がついてるわけではないです。
本棚から出ている光を脳内で茶色と判断しているだけなのです。

色盲という言葉をご存知でしょうか？
みんなが「緑」とか「赤」と認識している色を、同じように認識できない人がいます。
色盲の人の場合、③までは他の人と違いはないものの、④がうまくできないのです。

＞本棚からある一定の波長の電磁波出ているというのは、直感的に腑に落ちません。
これが少し違っていて、本棚からはあらゆる波長の光が出ています。
その中で量の多い光を集めた結果、あなたの脳が「茶色」と判断しているのです。

angkor_h · Answer

照明の光源からは、太陽光に似せて幅広い波長が含まれています。
「本棚が茶色である」(茶色に見える)と言うことは、
本棚にあたった照明が、その「照明の幅広い波長から茶色光だけを反射している」
ということです。
本棚から出ているのではなく、本棚が反射している、と言うことです。
もちろん、茶色と言う単色光は無いので、単色光複数の合成光になります。

中学理科で光の正体は電磁波で、色の違いは波長の違いと勉強しましたが腑に落ちない点があります。

何やら、簡単なことを難しく考えているようだね（笑）。

電磁波が出ている、という理解ではなく、該当する電磁波が反射されている。

＞色の違いは波長の違いと勉強しましたが

目に見える景色は太陽光などの光源から照射された光の一部の色を吸収して残りを反射した光でできています。

白という色はありません。

光源が変われば、色が違って見えるのは、ナトリウムランプなどで照らしてみるとわかるでしょう。

イメージとして、白は可視光(電磁波)のすべての波長を反射するので、白として観測できる。

もっと正確に言えば、

照明の光源からは、太陽光に似せて幅広い波長が含まれています。

似たような質問が見つかりました

関連するカテゴリからQ&Aを探す

デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング

マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング