光と色の原理について

質問

色彩学の授業で、まずは光と色の原理で習ったことですが、先生も物理的なことに詳しくないようで（宇宙線とは宇宙との交信に使うとか、振幅と波長で周波数が決まるとか）信頼できない内容があったので、いくつか質問させてください。

（１）・赤外線ヒーターは暖かい。赤く見える場合があるが、実際の赤外線は見えない。
これはいいのですが
・紫外線は、暑くは感じますが、見えないのです。
と言われました。紫外線って本当に暑いのですか？

（２）電磁波とはエネルギーの一種である　という下りがあったのですが、これは、どういう意味なのでしょうか？何か参考サイトがあれば教えてください。

（３）視神経で電気的信号になって脳に伝わる、という下りがあったのですが、ここで言う電気的信号とは何でしょうか？

（４）プリズムで見た７色が網膜の視細胞で認識できれば良いのだが、３色と明暗しか分からない
という下りがあったのですが、実際プリズムって７色なのですか？私はグラデーションなのかと
思っていたのですが。

（５）プルキンエ（プルキニェ）現象でいうところの、明所と暗所の境目はどのあたりになるのでしょうか？

以上、よろしくお願いします。

回答No.3

NAZ0001

1.人間の生活環境で熱を持つ物は、だいたい赤外線の帯域を中心に電磁波を出している…というだけで。すべての電磁波は熱に変わりうるものですので、赤外線だけを暖かい/熱いと言うのは、間違いです。紫外線でもX線でも、物を焼く事は出来ます。

2.電磁波は、E=hv(v=周波数)のエネルギーを持ちます。物理量としてのエネルギーに種類はありません。

3.人間の神経の場合、イオン密度の伝搬によって信号を伝えます。「電気」というのは、あまり正しくはありません。

4.7色は、あくまで人間が規定した物で。物理的な合理性がある物ではありません。まだ音階の方が科学的です。

5.人間の目は、「三原色どれかに反応するが、感度は低い」視覚細胞と、「色には反応しないが感度は高い」視覚細胞の2種がありますが。色に反応しないとはいえ、後者の細胞は周波数か高い光(青や紫)に反応しやすいです(色としては知覚できません)。プルキンエ現象は、この目のセンサーとしての特性による物です。境界はシームレスですし、慣れによってもかなりかわりますので。ここが境界ということはありません。
動物は、後者の細胞を持つものが多いです。赤が見分け辛いというのは、この辺によるものです。

回答No.2

debukuro

紫外線の輻射を受けても人間の神経はこれを感知することは出来ません
しかし細胞に損傷を与えるのでその結果が痛かったり暑かったりするのです
いい例が夏の日焼けとスキーの後の雪盲です
どちらも後から異常を感じるのです

太陽光は本来連続スペクトルなのでご指摘のようにグラディエーションですが伝播途中に通過する物質のよって吸収される波長があるので吸収線スペクトルを呈します
とはいえ日常私たちに見るのはグラディエーションです
色は網膜細胞に起こった化学反応の結果ですから個人差があります
同じ光でも人によって違った色に見えているのです
極端な場合を色盲と呼んでいるのです

回答No.1

shintaro-2

とりあえず一部のみ

>・紫外線は、暑くは感じますが、見えないのです。
と言われました。紫外線って本当に暑いのですか？

熱いと言うか、痛いです。
もともとどんな電磁波も吸収されれば熱に変わります。

＞（２）電磁波とはエネルギーの一種である　という下りがあったのですが、これは、どういう意味なのでしょうか？何か参考サイトがあれば教えてください。

そういう意味です。
Ｅ＝ｈνですから、電波でもエネルギーを持っています。

>（３）視神経で電気的信号になって脳に伝わる、という下りがあったのですが、ここで言う電気的信号とは何でしょうか？

通常の電気信号と同じです。
神経中を分子が、ゆっくり移動しているわけではなく、本当に微弱な電気信号として伝わっているという意味です。でなければ、足の裏で感じたことが、すぐ脳に伝わりません。

＞という下りがあったのですが、実際プリズムって７色なのですか？私はグラデーションなのかと思っていたのですが。

人によって違います。私が太陽光をプリズムで分解したものを見ると、6色にしか見えません。7色というのは、スペクトルがかなり狭い部分もカウントしています。いくつかの黒線がありますので、純粋な意味での連続スペクトルではありません。