光は電磁波の一種です。電磁波の中でも、波長が数ナノメートルから数百マイクロメートルのものが光です。このうち数百ナノメートル付近の電磁波は、人間の目で見られるので可視光と呼んでいます。テレビ・ラジオ・携帯電話などに使われている電波は光よりも波長が長い電磁波で、病院でおなじみのレントゲンや放射線治療に使われているX線や線は、光よりも波長が短い電磁波です。
波長(m) | 名称 |
「可視光(人間の眼に見える光)」は、赤から紫まで約400〜600ナノメートルの波長をもつ光であり、これらの赤から紫までの波長の光がほぼ一様に混じりあうと白色に見え、白色光といいます。
光には「散乱」(ちりやごみなどの細かい粒子にぶつかると周囲に広がる性質)・「屈折」(レンズなどを通ると曲がる性質)や、「回折」・「干渉」などの現象があります。
ここで紹介した分光器の実験で、虹色の光が見えるのは「回折」と「干渉」の現象がおきたためです。
回折とは、せまい隙間を光が通り抜けた後に、直進しないで広がる性質のことをいいます。(図1・図2参照)
光がせまい隙間を通り抜けるときの、通りかた。 | |
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図1 × 誤り |
図2 ○ 正解 |
干渉とは、2つの周波数の違う波が交わったときに、お互いを強めあったり弱めあったりする性質のことです。(図3・図4参照)
図3 波1と波2が交わり強めあうようす |
図4 波1と波2が交わり弱めあうようす |
虹色の光が見えるのは、CDの表面にある凹凸で光が広がり(回折し)、その後、となり同士の光が強め合ったり、弱め合ったり(干渉)するためです。
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