目次
トグル可視光線の定義
可視光線とは、人間の目に見える電磁波の一種である。可視光の波長は380~750nmで、電磁波スペクトルは連続的に分布しているが、人間の目に見えるのはこの範囲内の波長だけである。そして、それぞれの波長は特定の色に対応している。
- 可視光線に関する事実は、可視光線が私たちが目にする色の原因であり、可視光線なしでは物体を認識できないことを物語っている。
- 可視光とは何か?電磁スペクトルのうち、人間が感知できる部分である。紫外線と赤外線に挟まれている。
可視光波長
可視光の波長域は380~750nm(400~700nmという説もある)。電磁スペクトルでは紫外線と赤外線の中間に位置し、私たちが目にするさまざまな光の色に相当する。
- 波長が380nmより短い光は紫外線で、人間の目には見えない;
- 波長が750nmより長い光は赤外線で、これも目に見えない。
可視光線の中で最も波長が長いのは赤、最も波長が短いのは紫である。 可視光線範囲例表:
カラー | 可視光波長域 (nm) | 中心波長 | 特徴 |
---|---|---|---|
バイオレット | 380 - 435 | 415 | 最短波長、高エネルギー、近紫外線 |
ブルー | 435 - 485 | 470 | 涼しげな色で、空や海に多い。 |
シアン | 485 - 500 | 492 | ブルーグリーンのトランジションカラー、オーシャンカラー |
グリーン | 500 - 565 | 535 | 人間の目に最も敏感な波長のひとつ |
イエロー | 565 - 590 | 577 | 明るく暖かい、典型的な太陽光線 |
オレンジ | 590 - 625 | 610 | 黄色と赤の中間、暖色系 |
レッド | 625 - 750 | 680 | 最も波長の長い、低エネルギーの近赤外線 |
可視光線の波長域をめぐる論争:
310nm(近紫外線)や1050nm(近赤外線)の光を知覚できる人もいる。しかし、標準的な可視光線の範囲は人口の平均に基づいている。
注:波長が短いほど光子のエネルギーは高い。つまり、紫色の光が最もエネルギーが高く、赤色の光が最も低い。
可視光線のスペクトル
可視光線スペクトルは、人間の目に見える電磁スペクトルの一部である。380~750nmの連続した波長範囲にわたる。はっきりとした色に分けられるのではなく、連続したグラデーションを形成している。
可視光線スペクトルは、赤から紫までの色のグラデーションであり、色の境界は決まっていない。500~600nmの光(特に緑色)が最も視覚に敏感である。
人間の目に見える光の「可視スペクトル」はなぜ見えるのか?それは、光波が私たちの目にある光受容体とどのように相互作用するかによる:
視細胞タイプ | ピーク感度 (nm) | 主な機能 | ライトコンディション |
---|---|---|---|
コーンズ | ~420-560 | 色の認識(光視力) | 明るい光(光視性) |
ロッド | ~500 | 輝度検出(カラーなし) | 低照度(スコトピック) |
アプリケーション
- 照明:LED、蛍光灯、白熱灯はすべて、可視スペクトルにわたってさまざまな方法で光を発する。
- ディスプレイとイメージングディスプレイ画面は、赤、緑、青の3原色を混ぜて、可視スペクトル内のさまざまな色を作り出す。
- スペクトル分析:分光光度計は可視光を使って物質の吸収と透過特性を分析する。
可視光線の用途は?
- 可視光線の最も一般的な用途は、家庭用、商業用、工業用を含む照明産業である。例えば、白熱灯、蛍光灯、最新のLEDライトなどである。LEDライトの詳細については LED照明における可視光の応用。
- スクリーンと写真:カメラ、プロジェクター、顕微鏡、その他の装置は、可視光を利用して画像を形成している。
- 生物学青色光はメラトニンの分泌を調節し、睡眠をコントロールするのに役立つ。紫-青色光はニキビ治療に使用できる。赤色光は創傷治癒を促進する。
- 光合成:植物は可視光線(440nmの青色光と670nmの赤色光)を使って二酸化炭素と水を酸素と有機物に変換する。
アプリケーションエリア | 使用可視光線 | 例 |
---|---|---|
照明 | 日常生活と仕事のための照明 | LED、蛍光灯、白熱灯、街灯 |
情報技術 | 画像の表示 | テレビ画面、スマートフォン |
メディカル | 診断、治療、生物学的観察 | 光線療法、手術用照明、顕微鏡 |
工業・品質管理 | 検査、カラーマッチング、プロセスモニタリング | 製品検査ライン、測色計、光学センサー |
アート&エンターテイメント | 視覚効果とカラーレンダリング | 舞台照明、写真、映画 |
安全と信号 | 注意喚起と誘導 | 信号機、警告灯、出口標識 |
紫外線(UV)と赤外線(IR)
紫外線(波長100~400nm)と赤外線(波長750nm~1mm)は可視光線とはみなされず、可視光線スペクトルには含まれない。そのエネルギーと実用的な用途は大きく異なる。
紫外線(UVA:315~400nm、UVB:280~315nm、UVC:100~280nm)
紫外線は光子エネルギーが高く(3.1~124eV)、化学結合を切断し、日焼けの原因となる。殺菌、化学反応、蛍光検出によく使われる。
赤外線
波長は可視光よりも長いが、光子エネルギーは低いため、熱放射となる。主にサーマルイメージング、暗視装置、遠隔操作、通信などに使用される。

タイプ | 波長範囲 | 主な特徴と用途 |
---|---|---|
紫外線(UV) | 10-400 nm | 高エネルギー。化学反応を引き起こす。 紫外線療法、蛍光検出、工業光化学 |
赤外線 (IR) | >750 nm 近赤外:0.75~1.5μm、中間赤外:1.5~5μm、遠赤外:5~1000μm | より低いエネルギー;熱放射;赤外線画像に使用される ナイトビジョン、リモートセンシング、赤外線通信、工業用ヒーター |
紫外線や赤外線は目に見えないが、技術、医療、環境においてかけがえのない役割を果たしている。
要約する
可視光線とは、人間の目で見ることができる波長域を指す。可視光線のスペクトルの色は赤から紫まで連続しており、私たちの生活に広く利用されている。
人々はこうも尋ねる
可視光線は何を示しているのか?
表面から反射して目に入り、光受容体によって処理される。
可視光の中で最も波長の短い色は?
可視光線の中で最も波長の短い紫色光は約380~450nmである。
可視光線の中で最も波長の長い色は?
可視スペクトルの中で、赤色光は最も波長が長く、およそ620~750nmの範囲にある。
可視光線にはどんな色がある?
可視スペクトルは人工的に "紫、青、シアン、緑、黄、オレンジ、赤 "に分けられている。
厳密に言えば、スペクトルの色は連続的で境界がないため、無限の色が含まれているはずである。
照明産業における可視光の応用例を教えてください。
- 白色光:ショッピングモール照明、工業用照明、スポーツ照明、家庭用照明、街路照明
- 温かみのあるイエロー/オレンジの光:リビングルーム、ダイニングルーム、ホテル
- 赤信号:交通信号、舞台照明、夜間の屋外照明
- 緑色の光:信号機、屋内植物エリア、病院、瞑想スペース
- RGBライト:舞台照明、建築装飾、LEDライトストリップ