物体に色はないの?…光を吸収・反射・透過します!

普段、何気なく見ている身の回りのものにはさまざまな色があります。

私たちはそうした物体そのものに色があるように思っています。

けれども科学的に見てみると、光がなければ色は存在しないのです。

物体自体に色があるのではなく、電磁波の一種であるさまざまな波長の成分を含んだ光(可視光)が物体にあたり、その物体がどの波長をどれだけ吸収し、どれだけ反射(または透過)したかによって色は決まるのです。

光を通さない物体では、光は反射されるか吸収されるかのどちらかになります。

例えば、白く見える物体は太陽光が当たると光のほぼすべての波長域を反射するので白く見えます。

逆に黒く見える物体は太陽光が当たると光のほぼすべての波長域を吸収するので黒く見えます。

また赤く見える物体は太陽光が当たると赤の領域の波長(長波長)の光を多く反射し他の領域の波長の多くを吸収するので赤く見えます。

*可視光での波長と色については大きく分けると短波長(紫・青の領域)、中波長(緑・黄の領域)、長波長(赤系の領域)の3つがあります。

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光を通さない物体を例に挙げましたが、物体は大きく次の2つに分けることができます。

・光を通さない=光を反射する特性をもった反射物体(例えばみかん)

・光を通す=光を透過する特性をもった透過物体(例えばオレンジジュース)

いくつか例をあげてみます。

みかんの色・・・短波長の光はみかんに吸収され、中波長と長波長の黄色や赤い光がみかんの表面で反射する。結果、みかんの色“橙(オレンジ色)”を感じる。

オレンジジュースの色・・・短波長の光はオレンジジュースに吸収され、中波長の黄色や長波長の赤い光がオレンジジュースを透過する。結果、オレンジジュースの「オレンジ色」を感じる。

リンゴの色・・・短波長と中波長の光はリンゴに吸収され、長波長の赤い光だけがリンゴの表面で反射する。それにより「赤いリンゴだ」と感じる。

赤ワインの色・・・ 短波長と中波長の光はワインに吸収され、長波長の赤い光だけがワインを透過する。それにより「赤いワイン」と感じる。


このように普段、私たちが何気なく見ているものの色は、物体その物が発しているというよりも、物体が光を反射(または透過)し、吸収した結果を私たちが感じとっているのです。

ちなみに物体が光の波長をどのくらい反射(または透過)するかという特性をグラフ化したものを“分光反射率曲線(透過の場合は分光透過率曲線)といい、このグラフの反射率(または透過率)によって、その物体の色がどの波長によるものなのか知ることができます。

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コメント

  1. 片川 一 より:

    ブラックホールと光の性質の関連性について詳しく知って疑問に思っていることを解決したいのです。よく分からないので教えてほしいこととして、まず一点目光は物質ではないのにブラックホールに接近したら吸い込まれるという点、二点目はブラックホールの重力によって空間が歪んでしまうという点です。
    光りにも、空間にも質量がないはずなのにおかしいと思います。現代科学の限界なのでしょうか、アインシュタインに聞いてみたいです。