白色光

白色光

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

  • 太陽光のように特定の色合いを感じさせず、すべての色の光が混ざり合っている無色の光のこと。
  • プリズムなどの媒質を通過する際、波長ごとの屈折率の違いによって虹色のスペクトルに分解(分光)される。
  • 光の三原色(赤・緑・青)を等しく混合することでも人工的に作り出すことが可能である。
理科光の性質物理

解説

白色光とは、太陽や白熱電球から放たれる光のように、人間の目には無色透明に見える光を指します。一見すると単一の性質を持つ光に見えますが、その実体は可視光線に含まれるあらゆる波長の光が複合的に混ざり合ったものです。17世紀アイザック・ニュートンがプリズムを用いた実験で証明したように、白色光をプリズムに通すと、光の波長によって屈折率が異なるため、赤から紫までの連続した色の帯である「スペクトル」が現れます。これを分光と呼びます。

光は直進反射、屈折という基本的な性質を持ちます。異なる物質の境界を斜めに通過する際、光の進む速度が変化することで屈折が生じますが、この屈折の度合いが色(波長)ごとに異なるため、混ざり合っていた光が分かれて見えるようになります。現代の液晶ディスプレイやLED照明などは、この逆の原理である「加法混色」を利用し、光の三原色を組み合わせることで擬似的に白色光を作り出しています。

コラム

光の直進性を利用した装置にピンホールカメラがあります。小さな穴を通過した光は直進するため、スクリーンには実物とは上下左右が逆転した像が映し出されます。また、白色光が複数の色の集まりであるのに対し、絵の具などの色の三原色(シアン・マゼンタ・イエロー)を混ぜると黒に近づく現象は「減法混色」と呼ばれます。物理学において、光の混色と物質の色の混色は全く異なる仕組みである点に注意が必要です。

小学生のみなさんへ

太陽の光や、部屋の電気の光のように、色がないように見える光のことを「白色光はくしょくこう」といいます。透明に見えますが、実はこの中には、虹で見ることができる「赤・オレンジ・黄色・緑・水色・青・むらさき」のすべての色が混ざっています。

光には、まっすぐ進む「直進」という性質があります。この性質を利用したのが「ピンホールカメラ」です。小さな穴を通った光が、反対側のスクリーンに逆さまの景色を映し出します。また、光は水やガラスに入るときに少しだけ曲がる「屈折くっせつ」という性質も持っています。これらの性質によって、私たちはものを見たり、虹を楽しんだりすることができるのです。

ルラスタコラム

虹が七色に見えるのは、空にある小さな雨のつぶがプリズムの役割をして、太陽の光をバラバラに分けているからなんだよ。光が混ざると白くなるけれど、絵の具は混ぜれば混ぜるほど黒っぽくなるのは不思議だね!

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