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物質の色と温度

分子の励起エネルギーは飛び飛びの値しかとれない。よって,分子が吸収できる光のエネルギーも,飛び飛びの値しかとれない。分子が吸収する光のエネルギーと光の振動数との関係は,E=hνという式によって表されるので,分子が吸収する光の振動数も飛び飛びの値をとる。 物質の色というのは、電子のエネルギー準位間のエネルギー差によって決まる。 分子が色を持つには,分子が可視光に相当する振動数の光を吸収する必要があるが,これに相当する励起エネルギーは分子内の電子遷移に対応する。 これってつまり、物質に光エネルギーではなく、熱エネルギーを加えても物質の色は変化するのでしょか??

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  • c80s3xxx
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まず,色のしかけを理解する必要があるでしょう. 可視域,おおざっぱには400~700nmの範囲ので,どの波長でも光強度が均等であるとき,それは「白」い光に見えます.逆に,どこかの波長の光だけ見れば,固有の色に見えるわけです.ただし,人間の視覚系は検知する波長領域の異なる3種類のセンサーによってできているため,たとえば 420 nm の光と 450 nm の光では,それを色の差として区別できる人はほとんどいません. 白色の光をある分子にあてると,分子ごとに固有の波長(といっても,実際にはかなり幅がある)の光が吸収されます.その結果,吸収された光成分が減った光が透過してきます.これを目で見ると色がついてみえることになります. 光の吸収がなぜおこるかといえば,光によって分子の電子が励起され,規定準位から励起準位への遷移がおこるからです.こととき,準位間のエネルギー差に見合うエネルギーを持った光量子が選択的に吸収されます.光量子のエネルギーと波長とは等価な意味があり,あるエネルギーの光量子が吸収されるということは,ある波長の光が吸収されるというのと同じことになります. E=hνという式との関連については,一般に波動について,波長λと振動数νと波の進行速度cの間にc=λνの関係があるため,以上の話の波長の部分はすべて振動数と読み替えてもとくに問題はありません.

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その他の回答 (3)

  • 回答No.3
noname#160321
noname#160321

>熱エネルギーを加えても物質の色は変化する… #2のお答えのように、黒体輻射というものがありますので、物体から放射されてくる「連続的な」光=色は温度で変化します。

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  • 回答No.2

質問者が 色 をどのように理解しているかによります 色を 可視光に限定しなければ(色は周波数もしくは波長に依存するとすれば)エネルギーと色は関係します 黒体放射を お調べください  また 色温度も

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  • 回答No.1
  • c80s3xxx
  • ベストアンサー率49% (1610/3267)

もとの説明をどう読んだら,光エネルギーで色が変化する,と読めるのでしょうか?? なお,光エネルギーに相当するエネルギーを熱で与えることができるかというだけなら,ちょっと計算してみるといいでしょう. 光のエネルギーとして,仮に 1 eV とします.これを J/mol に直すと,10^5 J/mol くらいです.これを熱で与えるとなると,RT 程度の温度が必要なので,10^4 K くらいにする必要があります.

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質問者からのお礼

すみません… 「分子が色を持つには,分子が可視光に相当する振動数の光を吸収する必要がある」 その振動数は、 「光のエネルギーと光の振動数との関係は,E=hνという式によって表される」 ということは、色と光エネルギーには関係があるってことにはならないのでしょうか…??

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