大学１年 さんの書込 (2009/11/04(Wed) 20:52)

可視光について質問です． 可視光の波長は一般的に0.4〜0.7[μm]といわれますが，可視光と不可視光の境界は何によるものですか？ 0.4[μm]以下では・・・となってしまい，0.7[μm]以上では・・・となってしまうからそれぞれ人間には見えないみたいな回答がいただけたらありがたいです． 網膜，エネルギーあたりが関係している気はするんですが・・・．

mNeji さんのレス (2009/11/05(Thu) 03:49)

大学１年さん，初めまして．

興味深い問題ですが，人間の認識問題とも関連していて難しそうですね．

私の目の場合，薄暗い所で片目毎に見ると，左右で僅かですが色調が違って感じます．具体的に言えば，左目では青みを帯て，右目では赤みを帯びています．でも，明るさが増すとその差が判らなくなります．この現象は，少なくとも中学生のころから気が付いていました．この場合，受光系の光量依存性があると思われますが，受光系の周波数依存性ではなさそうなのが謎です．

＃恐らく，３つのフィルタの感度に光量依存性があるといった複合現象ではないかと推測しています．

さて，手元の「理科年表」の「光と電磁波」の「注釈**」によると；

『可視光部の限界ならびに色の境界には個人差がある．』

と書いてあります．

大学１年 さんのレス (2009/11/07(Sat) 20:15)

返信ありがとうございます． 確かにそれは光量に依存していると考えられますね． ということはやはりエネルギーに関係があるということでしょうか． 赤外線と紫外線を比べたら紫外線のほうが波長が短いんで(振動数が大きいんで)エネルギーが高いと思うんですが，赤外線はエネルギーが小さすぎて，紫外線はエネルギーが大きすぎて見えないと解釈してもいいんですかね・・・？？

mNeji さんのレス (2009/11/07(Sat) 23:11)

＞確かにそれは光量に依存していると考えられますね． ＞ということはやはりエネルギーに関係があるということでしょうか．

確かに，用語が不明確でしたね．

簡単な場合として，ある光の一様な流れがあって，その光の角振動数， が一定で，その数密度， が一定だとします．光の速さ は一定ですから，その光の(数)密度流を ，エネルギー密度流を とすれば，

です．私が「光量に依存」と書いた時は，「(数)密度流を 」をイメージしていました．

＞赤外線と紫外線を比べたら紫外線のほうが波長が短いんで(振動数が大きいんで)エネルギーが高いと思うんですが，赤外線はエネルギーが小さすぎて，紫外線はエネルギーが大きすぎて見えないと解釈してもいいんですかね・・・？？

そのような解釈も在りかも知れませんが，私としては生物の「視覚」は植物の光合成細胞が起源ではないかと推測しています．で，光合成細胞は太陽光の内で一番使い勝手がいい「緑色」に対して最適化をしたので，「視覚細胞」その前後の波長を利用するようになったのではないでしょうか？(完全に憶測ですが...)

yama さんのレス (2009/11/08(Sun) 01:55)

植物の葉が緑色なのは緑色の光があまり吸収されずに反射されるためだと思います．従って緑色の光は光合成にはあまり利用されていないように思います．

mNeji さんのレス (2009/11/08(Sun) 02:48)

yamaさん，

＞植物の葉が緑色なのは緑色の光があまり吸収されずに反射されるためだと思います．従って緑色の光は光合成にはあまり利用されていないように思います．

なるほど，間違っている様です．ごめんなさい．

調べてみると，光合成の主色素として働く「クロロフィル」では「青紫色」と「赤色」の光が吸収されるようです．

光合成細菌には「バクテリオクロロフィル」では，「紫外に近い紫色」と「赤外に近い赤色」で光が吸収され，さらに弱いながらも「黄色」でも吸光が起る様です．

通常のクロロフィルの構造と大部分が同じ(金属原子＝Mg)なのにもかかわらず，これほど吸収スペクトルが違うのですね．

また違う色素で「フィコビリン」では，「緑〜黄色」または「黄〜橙色」で吸光が起る様です．

【参考資料】 「フォトサイエンス 生物図録」 鈴木 孝仁・監修 数研出版 ISBN4-410-28141-0

〜〜〜〜 朝起きて調べてみると，ネットの方が図があって解り易い様ですね． （１）クロロフィル， http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%91%89%E7%B7%91%E7%B4%A0 （２）フィコビリン， http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A3%E3%82%B3%E3%83%93%E3%83%AA%E3%83%B3 （３）カロテノイド， http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%83%AD%E3%83%86%E3%83%8E%E3%82%A4%E3%83%89