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白色光の波長はいくつなのでしょうか?白色光はさまざまな波長を持っています。そ...

質問者

knirnlさん

2009/12/1214:15:13

白色光の波長はいくつなのでしょうか?白色光はさまざまな波長を持っています。その白色光の波長を定義することは可能なのでしょうか?もし、可能ならばいくつくらいなのか教えていただけると助かります。

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ベストアンサーに選ばれた回答

2009/12/1214:30:50

白色光はさまざまな波長を持っています。
と自分で言ってるじゃないですか?

質問の意味がわかりません。

それとも可視光の波長の範囲を聞いているのですか?

あなたの質問を他の言い方で例えると、
水素原子と酸素原子が結合すると水ができます。
その水の原子量はいくつですか?

水という原子は存在しません。
したがって、水の原子量も存在しません。

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ttysumiさん

2009/12/1323:49:45

「白色」にはいくつかの定義があります。

・人間の目の「色」としての認識として、白く見えること。
・完全な黒体放射としての連続した波長成分をもつこと。

他の回答者の方も答えておられますが、人間の目に「白」に見える場合には、いろんな波長の混合の組み合わせでも作れます。この場合、一つの波長で代表して定義することはできません。

一方、太陽光のような、自然な光ならば、それなりに定義できます。
こうした光は、さまざまな波長の成分を連続して持っています。
それぞれの波長の持つ光の強さが一番強いのはいくらの波長か、という定義です。
太陽光は、0.446μmあたりがその波長になります。

白熱電球(LEDは駄目です)では、1.00μm当たりと、ちょっと長くなります。
(可視光線じゃなくて赤外線にピークを持ちます。)

http://cafe.mis.ous.ac.jp/sawami/%E9%BB%92%E4%BD%93%E8%BC%BB%E5%B0%...

ーーー
太陽の表面温度は、絶対温度で約6500度(K)です。
黒体放射の理論では、
その温度を持つ物体が放射する光がさまざまに持つ波長で、それぞれの強さの分布は、
プランクの式、という式で描けます。
http://cafe.mis.ous.ac.jp/sawami/%E9%BB%92%E4%BD%93%E8%BC%BB%E5%B0%...

その式から、
だいたいどこの波長でピークを持つのか、は「ウィーンの変位則」という式であらわされます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%B4%E3%82%A3%E3%83%BC%E3%83%B3%E...

自然な白色光、とくに太陽の光や、鉄などを熱してみることができる光は、およそこうしたピーク波長で代表してあらわせます。

ただ、あまりに低い温度の物体は、熱い鉄のように、赤っぽい色、黄色っぽい色、と「人間の目には」白くはなりません。
太陽もやや黄色いですよね。

最初に書いたように、目に見える白と、一つの波長ピークで代表できる自然な光としての白と、は違います。
前者は定義できず、後者は定義できます。
前者は色的に白ですが、後者は色的に白とは限りません。

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編集あり2009/12/1610:30:39

”白色”と言っても色々な色が色々な割合で混ざりあっています。光を分光(フーリェ解析)することで、どの波長の光がどれだけ含まれているのか知ることができます。これを光のスペクトルと言います。(グラフで描くなら、x軸に光の波長、y軸にその波長の光の強度)

太陽の光を分光するときれいな黒体放射のスペクトルが得られますが、蛍光灯の光を分光するとまた違ったスペクトルになります。両者とも人間の目には白い光に見えますが、その成分は異なります。完全に理想的な白色光であれば、by definitionでγ線から電波まで(あるいはそれより外側の波長でも)まっ平らなスペクトルになります。

編集:
質問者が混乱するといけないので補足しておきますが、ttysumiさんのおっしゃる二つの白色の定義ですが、これはどちらも厳密な白色の定義ではありません。上にも書きましたが厳密な白色の定義は、フラットなスペクトルです。つまりどの波長も同じ強度で混ざり合った光が完全な白色光です。黒体放射はある特定の波長にピークがあり、そのピーク位置によって色が異なります。太陽はたまたま可視領域の真ん中付近にピークがあるため、可視光領域ではスペクトルが”ホボ”フラットなので白っぽく見えてるだけです。

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marq_b4さん

編集あり2009/12/1217:59:41

一波長では白色光にはならないですけど、白色光と言うからには可視光線になると思います。
可視光線の領域が理科年表見ると
0.38~0.77 μm
ぐらい。
だからこの位の波長領域に分布した光とは言えるのかな。

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kzk4465さん

2009/12/1215:24:11

様々な波長がまじりあっているとしか言えません。
白色光という単一の波長の光があるのではなく、満遍なく波長が混ざっている集合体を白色光というのです。

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