紫外線の散乱について

質問

紫外線の波長は300～200nmですが、250nm程度の微小な穴があった場合、「可視光や赤外線は通過するが紫外線は散乱する」と聞きました。

なぜ、250nmより長い波長の可視光や赤外線が通過できるのでしょうか。もし、間違っていたらすみません。ご説明いただけたら助かります。

回答No.4

noname#60215 · ベストアンサー

＞全体の直径はおそらく200～250nm位ではないかと思います。

　200nmの穴があいている直径200nmの粒子って存在できるのですか？
　その粒子は、ビーズ玉のように穴があいているのではなく、
卓球のボールのように中が空洞になっているのではないですか？
　付けていただいた補足の文で気になるのは、
「と思います」という語尾がついていることです。　
　ことによるとその粒子なるものは質問者さんの頭の中だけに存在するものなのかな、
という感じがするのですが・・・

＞そこに光を当てると、赤外線や可視光と、紫外線を分離（？）ができるのではないかということです。

　それでしたら適当なフィルターを使えばいいだけのことではないでしょうか。

回答No.3

noname#60215

200nmの穴があいた粒子って一体どのようなものなのですか？
　その粒子の大きさ（直径？）はどのくらいですか？
　その粒子は１個だけあるのですか、それとも多数あるのですか？
　多数あるとしたら、その配置に規則性はあるのですか？

補足

200nmの星型高分子の周りを、シリコンなどの無機物質で覆ったのち、焼くことで200nmの穴があいた粒子が生成されます。

無機物質でできた外枠の厚みについては、詳しくはわからないのですが、星型高分子よりもシリコンの方がずっと小さいと思うので、全体の直径はおそらく200～250nm位ではないかと思います。（間違ってたらすみません）

配置に規則性はないと思います。とても小さな粒子ですから一つで使うのではなく、多数で使うものだと思います。

いま思ったのですが、もし多数で使うものなら、別に穴があいてなくても紫外線は散乱する気がします。ところで、なぜオゾン層やエーロゾルによって紫外線は散乱するのでしょうか。また、波長が短くなるほど威力は強いが、散乱性が強くなるのも気になります。

自分なりに調べて入るのですが、なかなか解決に至らず、お聞きしてばかりで本当にすみません。。。

回答No.2

walkingdic

>「可視光や赤外線は通過するが紫外線は散乱する」と聞きました。
一般的な話としては、それは間違いで、可視光や赤外線だと波長が長いからそのような微細な穴は透過しません。紫外線は波長が短く穴の径と同程度であれば透過します。
ただし散乱というよりは回折が起きるでしょう。

もし一般的な話ではないのであれば、特殊な例として、ご質問のような現象が生じる話は心当たりはありますが。。。。ただそれには前提条件があるので、一体ご質問がどういう背景で出てきた話なのかなどをお聞きしないとなんともいえません。

補足

ありがとうございます＾＾
少し混乱してきたのですが、「振幅が大きければ穴は通過できないが、波長が大きくても関係ない」という気がしてきました。

条件なのですが、200nmの穴があいた粒子があるとし、そこに光を当てると、赤外線や可視光と、紫外線を分離（？）ができるのではないかということです。他に特殊な条件は与えられていないと思います。

回折についてもわからない部分があるのですが、「回折は波が障害物の背後などに回り込む現象」とあります。高校で習ったようにスリットの穴を通った光は回折しますが、穴の開いていない障害物に当たった際も回折は起きるのでしょうか。

だとすると、200nmの穴があいた粒子は、波が当たることで回折するし、穴を通った光も回折することになって、わけがわからなくてってしまいます。。。初歩的なことですみません。

回答No.1

leo218mm

ゴルフのパターを想像してください。
ゴルフボールは穴に落ちますが、サッカーボールを転がすと通過します。

ってなのでどうでしょう？違ってたらスイマセン。