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医療機器メカトロニクス
病院で何気なく目にする様々な医療機器、その仕組みや原理等を分かりやすく解説します。
(解説者:医師 北村 大也)
第8回 『パルスオキシメータ』  
連載2 ― 「色と光の関係」
(掲載日: 2007.10.19)
<< 連載1 「色を見るための必要条件とは」
1.可視光線は電磁波の仲間

 ここで言う光は、別名「可視光線」と言います。可視光線はX線やガンマ線、テレビ・ラジオの電波などと同じ電磁波の仲間です。電磁波は、電場と磁場が周期的に変動し空間を伝わる波の1種で、超音波と同じように波の性質を持ちます。(電磁波については『レントゲン』の連載1も参照ください。)

 可視光線の波長は380〜780nm(1ナノメートルは10億分の1メートル)で、その波長に応じて色が変わります(図3)

 太陽光は、それ自体に色を感じず白色の光に見えます。しかし、実は様々な波長の光を含む混合光なのです。このことは、太陽光をプリズムに通すことで分かります。屈折の大きさの違いにより、波長に応じた単色光(色のついた光)に分かれるのが観察できます(図4)


2.物(色)を見る=光を見る

 太陽光や蛍光灯などの混合光が物体に当たると、その光は一部吸収されます。どの波長の光が吸収されるかは、物質によって異なります。

 緑の葉は緑以外の色を吸収し、緑色の光を反射します(図5-a)。赤ワインが赤く見えるのは赤以外の色は吸収され、透過した赤色の光を感じているからです(図5-b)。物質に応じた反射光や透過光を見て、感じることにより物体の色が分かります。このように、物体を反射したり透過したりする光を間接光と言います。



 また、物体を介した間接光以外にも光源から直接来る光(直接光)を見ることもできます。太陽や電灯、蛍なども直接光の一種です。

<POINT!>
光には長さの違った波長が含まれており、その違いが赤や青、黄などの色の違いとして感じられる。
物体は自分と同じ色以外の光を吸収してしまうため、その物体の色と同じ光だけが目に届き色が認識できる。

 次回は、私たちが光(色)を感じる、そのしくみに迫ります。
連載3 「色識別の視覚メカニズム」 >>
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