可視光・波長・スペクトルとプリズム

光の正体と可視光の範囲、ニュートンの分光実験を学びます。

光の正体は電磁波の一種で、そのうち眼で見える範囲を可視光といいます。ここでは波長とスペクトル、ニュートンの分光実験を学びます。

藍沢 しずく(普段) 藍沢 しずく

先生、光って白いのに、どうして虹はいろんな色になるんですかぁ?

神楽 モニカ 先生(笑顔) 神楽 モニカ 先生

とてもいい疑問ね。
白色光は、実はいろいろな波長の光が混ざっているのよ。
それを分けると虹の色が現れるわ。

紅林 かえで(普段) 紅林 かえで

補足すると、眼で見える光を可視光といい、その範囲はおよそ380〜780nm(ナノメートル)です。

白峰 リリ(びっくり) 白峰 リリ

ナノメートルって単位、はじめて聞いた! 数字で色が決まるってことなの?

神楽 モニカ 先生(普段) 神楽 モニカ 先生

ええ。
長い波長ほど赤に近く、短い波長ほど紫に近く見えるの。
長波長側が赤、短波長側が紫よ。

藍沢 しずく(普段) 藍沢 しずく

じゃあ赤と紫のあいだに、いろんな色がならんでるんですかぁ?

神楽 モニカ 先生(笑顔) 神楽 モニカ 先生

そう。
赤・橙・黄・緑・青・紫と連続的に変わるわ。
この帯をスペクトルというのよ。

紅林 かえで(普段) 紅林 かえで

白色光をプリズムに通すと波長ごとに曲がり方が違うため分かれます。
これを分光と呼びます。

白峰 リリ(笑い) 白峰 リリ

なるほどね! 雨上がりの空気中の水滴がプリズムの代わりになって、虹ができるんだ!

神楽 モニカ 先生(笑顔) 神楽 モニカ 先生

よく気づいたわね。
この分光を実験で示したのがニュートンよ。
試験でも彼の名前は問われるわ。

藍沢 しずく(あせる) 藍沢 しずく

380から780…数字が苦手なので語呂で覚えたいですぅ。

紅林 かえで(普段) 紅林 かえで

「短い紫・長い赤」とセットで覚えると混乱しません。
一方、380nmより短い紫外線や780nmより長い赤外線は見えません。

神楽 モニカ 先生(普段) 神楽 モニカ 先生

そのとおり。
見える範囲が可視光、その外は不可視光。
ここは基礎として大切よ。

白峰 リリ(笑い) 白峰 リリ

よーし、可視光は約380〜780nm、赤が長くて紫が短い、っと!

確認クイズ

可視光の波長の範囲としてもっとも適切なものはどれか。

  1. 約38〜78nm
  2. 約380〜780nm
  3. 約3800〜7800nm
  4. 約0.38〜0.78nm
こたえを見る

正解: 2. 約380〜780nm

正解は2。可視光はおよそ380〜780nmで、長波長側が赤、短波長側が紫に見えます。

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