光についておさらい

光って、なに?

光とは、エネルギーであり、波長であります。

光というと、目に見える光「可視光」をすぐに思い浮かべますが、実は電磁波の一種なのです。電磁波は波長の違いによって、以下のように表されます。私たちが見ている光の世界は、とてもとても狭いのです。

図はこちらからお借りしました→http://astro-dic.jp/radio-wave/

不思議ですよね。X線も、紫外線も、赤外線も、電波も、そして光も、ただ波長が違うというだけで同じ電磁波なんです。

まず、光は電磁波であるということは何なのかを考えてみましょう。電磁波とは、波のことです。

では、波とは何でしょうか。辞書で調べてみましょう。

波の定義
「空間や物体の一部における振動や変化が、周囲の部分に次々に伝わっていく現象。波動。」――『デジタル大辞泉』

「波動ともいう。空間的にも時間的にも変動するような場の運動をいう。音は空気の粗密の程度が変動する波である。電磁波や光は物質が存在しない真空中でも存在し、電場と磁場が変動する。・・・」――『岩波 理化学辞典』

波と波動は、どうやら同じもののようです。

具体的な事例に当てはめてみますと、海面が振動すれば津波になりますし、地面が振動すれば地震になります(地震波)。

空気が振動すれば音になります(音波)。弦が振動し、音同士が調和し合えば音楽になります。

自然界においては、媒体によって現象が変わるのです。

そして、辞書の定義より、波とは振動によりエネルギーを伝達するものだということがご理解いただけるかと思われます。

波をグラフにするとこういう感じになります。

図はこちらからお借りしました→http://www.geocities.jp/hiroyuki0620785/k3dennjiha/friquency.htm

ここで、

 振動数(周波数ともいいます):1秒間に波が何回波うつか

 波長:波の高いところから次の高いところまでの距離

を意味しています。

そして、光のエネルギーは、次の式で表されます。

 E=hv

vは振動数、hはプランク定数を意味します。プランク定数に関しては量子論の話になっていくので、私には扱えませんので、まあ、この式からはエネルギー(E)は振動数()に比例するということが言えるかと思います。

また、振動数が高いということは、一秒間に上下する回数が多いということも意味し、それは同時に波長が短いということを意味します。

http://www.fujitsu.com/jp/group/labs/resources/tech/techguide/list/photonic-networks/p09.html

図で示すとおり、波長が短ければ、その分振動数も大きくなるというわけです。

まとめると、

光のエネルギーは、波の振動数が高い・波長が短いと大きくなる。

となります。

次回は、光のエネルギーがどのようにお肌に影響するかをまとめてみようと思います。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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