ヒトが見える波長、見えない波長

雨あがりに7色のにじがかかると、なんだかラッキーな気持ちになりますよね。
にじが7色に見えるのは、ヒトの目に見える色が順番に見えているからです。

光は電磁波でできています。
電磁波は、電気と磁力を波と粒子の性質で伝える能力を持っています。

光＝電磁波のなかで、ヒトが見ることができるものはほんの一部です。
見えるものの中で波長が短いものは紫～青に、波長が長いものは赤に見えるのです。

ヒトが感じることができない光も、電子レンジやテレビなど、身近なところでたくさん使われています。

光の三原色

じつは、私たちの目の細胞は、赤、青、緑の3色しかわかりません。
この3つの色を脳が混ぜ合わせることで、たくさんの色を認識できているのです。
この赤、青、緑の3色を光の三原色といいます。

ちなみに、絵の具やプリンタのインクについては、色の三原色がベースとなります。
ちょっとまぎらわしいですよね。

光の三原色において、
「白」は赤、緑、青のすべてを反射しているから見えている色、
「黒」は赤、緑、青のすべてを吸収しているから見えている色となります。

わたしたちが見ている白には、ヒトが見ることのできる波長（色）がたくさん含まれています。
それでは、この白色の中にどんな波長（色）が含まれているのか、身近なものを使って分析してみましょう！

実際に分析してみよう～にじをつくる～

にじを作って観察してみよう！

【準備するもの】
・ライト(一方向への光が強いもの)
・角のある水そう
・水

水そうの角にライトの光をうまくあてると、向かい側のかべににじがかかります。
ライトの角度を変えると、にじがどう変わるのかも観察してみると楽しいですよ。

どの角度がきれいに見えるでしょう？

光は水や空気、ガラスなど、異なる素材の境界面を通るときに屈折します。
（光の屈折については中学1年生の理科で習います）

この屈折する角度は、波長ごとに異なるので、白光がさまざまな波長（色）に分かれるのです。
このように光の色を分けることを「分光」といいます。

今回は空気と水の屈折する角度のちがいを利用して分光しました。
分光は空気と水の組み合わせだけではなく、空気とガラス、ガラスと水など、さまざまな組み合わせで行うことができます。

波長を使った分析方法

色や光をはじめとした、波長を利用した分析方法は、とても多くの種類があります。
X線という波長はレントゲンを撮るときに使われるほか、結晶の元素や強度を調べることにも使われています。

X線を利用して調べる装置XRD

　まとめ

✔　光は「電磁波」でできている。
✔　ヒトの目に見える波長は電磁波のごく一部。
✔　光の三原色は青、赤、緑。

実験するときは、3本のライトに赤、青、緑のカラーセロファンを貼って試してみてね！

①　光の三原色において、赤と緑を足すと何色になるでしょう？

正解は……黄色 色の三原色だと、茶色になるよ。

②　光の三原色において、青と緑を足すと何色になるでしょう？

正解は……水色 色の三原色だと、藍色になるよ。

③　光の三原色において、青と赤と緑を足すと何色になるでしょう？

正解は……白 色の三原色だと、黒になるよ。