電磁スペクトルのすべての波長の中で、400 nmから700 nmの範囲にある波長が最もよく知られています。これは、可視光と呼ばれるものを構成する波だからです。
オブジェクトを見るとき、それは可視光で照らされているからです。空が青、草が緑、髪が黒、リンゴが赤であることがわかるのは、400 nm〜700 nmの帯域内でさまざまな波長が観察されているためです。この帯域の波のために、電磁波の特性について多くのことを学びました。
可視光線を通して、反射と屈折を簡単に観察できます。干渉と回折も同様です。鏡、レンズ、プリズム、回折格子、分光計はすべて、肉眼で見る光の質を理解し、表現するために使用されてきました。
単純なレンズのセットで構成されたガリレオの望遠鏡は、光の屈折特性を利用して遠くの物体を拡大しました。今日の双眼鏡とペリスコープは、プリズムを使用して初期の屈折望遠鏡が実現できたことを改善することにより、全反射と呼ばれる光学現象を利用しています。
前述のように、可視光は400 nmから700 nmの範囲の波長で構成されています。各波長は、一方の端が紫(紫外光に隣接)で、もう一方の端が赤(赤外光に隣接)である独特の色で特徴付けられます。これらすべての波長を組み合わせると、いわゆる白色光になります。
これらの波長(および対応する色)は、プリズムまたは回折格子を通過させることで分離できます。虹、ダイヤモンド、孔雀の尻尾に見られる見事な色の配列は、この分離の例です。
反射、屈折、干渉、回折などの可視光のすべての現象は、非可視波長でも示されます。したがって、これらの現象を理解し、それらを不可視の波長に適用することにより、科学者は自然の多くの秘密を明らかにすることができました。実際、現代の物理学のルーツ、特に物質の波動粒子の双対性をたどると、可視光でのその顕現に戻ることになります。
可視光の研究は、光学の領域に分類されます。光学の発展に大きく貢献した科学者の中には、彼のウェーブレットと光の波動理論についてのChristiaan Huygens、反射と屈折に関する彼の貢献についてのIsaac Newton、一連の電磁波で説明されている電磁波の伝播に関するJames Clerk Maxwellがあります。方程式、および実験を通じてそれらの方程式の真実を検証するためのハインリッヒヘルツ。
可視光の詳細については、こちらのSpace Magazineをご覧ください。可視光がどこから来るのか知りたいですか?遠方の銀河の可視光画像はどうですか?
NASAとPhysics Worldには、さらに詳しい情報があります。
可視光波
物理学の特殊効果
ぜひAstronomy Castで2つのエピソードをご覧ください。
光学天文学
干渉法
出典:
窓から宇宙へ
NASA:可視光
ウィキペディア:Christiaan Huygens
NASA:マクスウェルとヘルツ