光とは何か？part１

光とは何か？part１

　サイエンス雑誌『Ｎｅｗｔｏｎ　2007年7月号』の「光とは何か？」の特集を読んだ。
詳しく再録はしないが、長年の疑問が氷解する思いをした。虹についての解説や、可視光と人間の目、物質の色など、この年になるまでこんな事も知らずにいたのかと思う事が随所に解説されており、大変参考になった。

　特に光（可視光）を通す（透明と不透明）については、目から鱗が落ちる思いがした。

　我が身の不明を恥じずに告白すれば、この年になるまで、物質が透明なのは、その物質の分子の隙間から光が漏れてくるのだと思いこんでいたのだ…！

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　光とは電磁波で、可視光はその電磁波の特定の波長のもので、さらに可視光は電磁波の中でもごく限られた帯域のモノらしい。可視光以外でよく耳にする光の仲間は、赤外線、紫外線だが、ほかに電波やＸ線、ガンマ線なども同じ電磁波であり、それらはもちろん人間の目で見る（感じる）事はできない。それらを感じる目があれば、私たちの日常はかなり違ったモノになるはずだ。

　人間の目は可視光を感じるように進化を遂げたのではないかと考えられている。なぜならば地球に降り注ぐ様々な光（電磁波）のうち、地上までたどり着けるモノが可視光であり、人は可視光の中での行動に適するように進化してきと考えるのが自然だ。可視光以外の光（電磁波）は、地球を取り巻いているオゾン層や大気などが吸収または反射し、人々が暮らす地上まではたどり着けない。

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　さて話を戻し、光を通す（透明と不透明）に帰る。

　透明な物質は思いつくままに、大気・水・ガラス・プラスチック、そして石好きの皆様お待たせの、水晶・ダイアモンドなどがあげられる。

　先にも恥さらしをしたように、私はこの年まで透明なものは分子の隙間が大きく、その隙間から光が漏れるものと思っていた。ただ、プラスチックならまだしも重くて固い水晶などはいったいどこに隙間があるのだろう？という疑問はあった。その疑問をこの年になるまで曖昧にしてきたのは事実だが、弁明の機会を与えていただけるのなら、光を通す（透明と不透明）事に関して納得のいく説明を耳にしたことがなかったのだ。

　とりあえず光を可視光に限定すると、透明な物質は、入ってきた光（電磁波）を瞬時に吸収し、また瞬時に再放出しているのだそうだ。もちろん分子レベルで！そして、その透明な物質は可視光に対して透明なだけで、他の帯域の光（電磁波）に対しては透明ではないらしい。それは物質固有の振動数が関係しているとのことで、通常透明な物質（可視光に対して透明）とは、可視光に対して瞬時に吸収と再放出が行える固有の振動数を持った物質の事であるらしい。可視光以外に対しては大気・水・ガラス・プラスチック・水晶・ダイアモンドなどは完全に透明ではなく、もし人が紫外線や赤外線を見る目を持つならば、ガラスを通した光（紫外線や赤外線）は随分不透明なものになるようだ。

　すなわち、物質の透明・不透明は絶対的なものではなく、降り注ぐ電磁波の帯域に反応する物質固有の振動数との相性によって決まる相対的なものなのだ。

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　この部分の詳しい解説は、サイエンス雑誌『Ｎｅｗｔｏｎ　2007年7月号』の「光とは何か？」の特集お読みいただきたい。この特集は７８ページあり、写真やイラストを使ってわかりやすく解説されている。

　光＝電磁波、本当は凡人の頭では理解できない事柄が詰まっており、細部まで突き詰めていくと本当に理解できる人は限られた少数になるのだろう。

　私自身”目から鱗”と言ってはいるが、突き詰められれば何も理解していないに等しい。だだ、透明・不透明についてこれほど合点のいく説明に出会ったことはなかった。

『Ｎｅｗｔｏｎ』の営業マンではないので、この辺で切り上げる事にしよう。

謎はつづく