光の特徴

波の分野はいよいよ最後のトピックに突入します! ズバリ,「光」です!!

(最後といってもこれがまあまあ長いのですが笑)

今回は最初なので,光に関する基本的な事項をまとめておきたいと思います。

光に関する基本事項

光というものはなかなか奥が深いです。

というのも,光は他の波とちがった不思議な性質をいくつももっているからです。

その不思議な性質はどこから来るのか?という疑問に対する答えは,残念ながら高校物理の範囲ではほとんど与えられませんが,いまはその不思議さを受け入れて堪能することにしましょう。

どこかで耳にしたことがあると思いますが,真空中の光の速さを上回る速さは存在しません。

速さの限界を与える存在,それが光。

波というからには何かが揺れているはずなのに,媒質はない。それが光。

なんだか狐につままれたような話ですが,これらが基本的な光の特徴になります。 とりあえず覚えておきましょう。

(もっと詳しく知りたい!という人は各自でいろいろ調べてみると面白いと思います。)


光と色

雨があがって空に浮かぶ虹。 虹の色が何色に分かれていると見るかは国によって様々ですが,日本では「七色」と表現します。

では質問!

その7つの色,すべて答えられますか?

色を当てずっぽうに言うのではなく,虹の外側から内側まで,色の並びも決まっているので,その順序も考慮して答えてください。

… … …

答えは,外側から,橙(だいだい)です!

藍色が含まれているのが日本ならでは,という感じがしますねー(しみじみ)

さて,物理の話に戻りましょう。

光は様々な波長をもちますが,人間の目に映る光は限られた範囲の波長のもの(可視光線)だけです。

その範囲というのが,他ならぬ虹の七色なのです!

虹として目に見えている部分の外側や内側にも本当は光があるのですが,人間の目には映りません。

色と波長,それから振動数についてまとめておきましょう。

虹に関してもうひとつだけ。

太陽の光には赤外線から紫外線まで,あらゆる波長の光が含まれており,それが空気中の水滴によって波長ごとに分けられた(分散という)ものが虹です。

しかし,いろんな色が混じっているという割に,普段浴びている太陽光からは色あいを感じません。

実は,光はさまざまな色が混ざると「白色光(色あいを感じない光)」になってしまうのです。

絵の具は混ぜれば混ぜるほど黒に近づいていきますが,それとは対照的ですよね!

光は明るい??

最後に,光についてよくある誤解を解いておきましょう。

その誤解とは,「光がある=明るい」というもの。

いま見たとおり,光には目に見えないものも存在します。 リモコンのボタンを押して操作をしたとき,赤外線という光は出るけども,それを明るい,眩しいと感じることはありません。

たとえ暗闇でも,そこに光は存在しているのです。

今回のまとめノート


光のもつ性質は他にもありますが,今回は高校物理において最重要と思われる箇所のみ取り上げました。

もっと詳しく知りたい人はこちらの記事をどうぞ!

次回予告

次回は,光を語る上で必須となる反射と屈折について学んでいきましょう!

光の反射・屈折反射と屈折は光に限らずどんな波でも起こる現象ですが,高校物理では光に関して問われることが多いです。反射の法則・屈折の法則を光に限定して,詳しく見ていきたいと思います。...