どちらの光が熱いの？短波長と長波長（紫外線と赤外線）

質問

光の中で、赤色光は熱線とも呼ばれ熱を持っているという認識がありましたが、本当でしょうか？
夏の日焼けは紫外線の影響ですよね？うーん？

回答No.3

anima-mundi · ベストアンサー

分子が赤外線を吸収すると、分子の振動状態が励起されます。励起された分子の振動運動は、熱として放射されます。

　紫外線は、赤外線より一光子あたりのエネルギーが高いために、振動状態は、「直接」、励起されません。（注1）
　分子が紫外線を吸収すると、電子状態が励起されます。次に振電相互作用により高い振動状態の基底状態へ遷移します。この高い振動状態と励起される前の振動状態のエネルギー差が色々な振動運動に分配され、「間接的」に熱として放出されます。

　つまり、どちらが熱いかというと、一光子あたりのエネルギーで言うと紫外線の方が、熱いといえます。
　しかし、赤外線は（振動運動により）分子を直接あたため、一方、紫外線は、電子励起状態から緩和する過程において間接的にあたためるという違いがあります。

紫外線が夏の日焼けの元になるのは、電子励起状態が不安定で反応性に富むためです。　

[注1．厳密には、高振動準位の励起状態から最低振動準位の励起状態への振動緩和過程を含む]

回答No.2

First_Noel

＃１さまの
＞赤外線それ自体が熱を持っている光というわけではなく、
＞ものにぶつかったとき、そのものの分子を効率よくゆする
＞（→ものが熱を持つ、熱くなる）ことができる波長の
＞光であるということです。
を補足しますと，

そもそも「温度」とは，このゆっさゆっさの具合を表す物理量です．
或いは，空気のように分子がぶんぶん飛び回っている，
その分子が，どのくらいの速さのものがどのくらいあるか？の
分布の具合を表す物理量です．

電子レンジは，赤い光よりもずっと波長の長い電磁波（マイクロ波）ですが，
その周波数は水分子のゆっさゆっさと共鳴する周波数（実際は
ぴったり合わせると危険なのでちょとずらしてある）に設定されています．

回答No.1

dora1

赤外線それ自体が熱を持っている光というわけではなく、ものにぶつかったとき、そのものの分子を効率よくゆする（→ものが熱を持つ、熱くなる）ことができる波長の光であるということです。

一方、紫外線が、皮膚に当たると、分子をゆすると言うよりは、もっと激しく、分子を壊す働きが強く、細胞がどんどんダメージを受けたり死んだりし、皮膚は炎症の状態（赤くなる）になります。このままでは、体がダメージを受けすぎてやばい、という自衛のための判断で、紫外線をさえぎるために、皮膚の細胞ではメラニン色素がどんどん作られ始めます、これが皮膚が黒くなる日焼けです。実際に焼けたり焦げたりしているわけではありませんね。

赤外線と紫外線では、ものに対する効果の大きさと種類がちがっているということです。ちなみに、光の持つエネルギーは、短波長の方が長波長よりも強いです。