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2012年4月

2012年4月29日 (日)

光と色の三原色 色が見える仕組み(7)

光と色の三原色

光の三原色は赤(R:レッド)・緑(G:グリーン)・青(B:ブルー)、色の三原色は青緑(C:シアン)、赤紫(M:マゼンタ)、黄(Y:イエロー)です。

Photo

 この三色を混ぜ合わせると、ほとんどの色をつくり出すことができます。光の三原色と色の三原色は色が違うだけのように見えますが、まずその違いから考えてみましょう。

光の三原色

 光の3原色は色光の混合です。次の図のように真っ暗な部屋の中で白地のスクリーンに赤・緑・青の光を当てたときの様子を示したものが光の三原色の図です。赤・緑・青の光源でさまざまな色をつくります。光の三原色の身近な応用例はカラーテレビや蛍光灯などです。

Photo_2

色の三原色

 色の三原色は絵の具などの色材の混合です。次の図のように、白地のキャンバスの上で白色光に照らされたシアン・マゼンタ・イエローの色材を混ぜた様子を示したものが色の3原色の図です。色の3原色の身近な応用例はカラー写真やインクジェットプリタなどです。

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光の色は光の足し算、物体の色は光の引き算

  赤と緑の波長の光を混合すると、黄色い波長の光が含まれていなくても、黄色に見える光ができます。たくさんの波長の光を混合していくと、光の波長の種類と量が増え、光は次第に明るくなり、ついには白色光になります。このように光の足し算で色をつくることを加法混色といいます。

赤・緑・青の光の三原色を任意の割合で混ぜると、ほとんどの色をつくることが可能です。

W=R+G+B C=G+B M=R+B Y=R+G

R:赤 G:緑 B:青 C:シアン M:マゼンタ Y:イエロー W:白

次に絵の具などの色材の混合について考えましょう。いろいろな色の絵の具を混ぜると黒ずんでいくのは、絵の具が光の吸収体だからです。絵の具を混ぜて別の色をつくるということは、吸収される光が増えてゆき、絵の具で反射して私たちの目に届く光の波長の種類と量が減るということです。このように、光の引き算で色をつくることを減法混色といいます。シアン・マゼンタ・イエローの3色で、ほとんどの色をつくり出すことができます。

Photo_4

 光と色の三原色を使うと、さまざまな色が作れますが、私たちが目で見ている色を再現できると言った方が的を射ているでしょう。

 ところで、特定の2つの色光を混ぜると白色光となり、特定の2つの色材を混ぜると灰色になります。このような組み合わせを補色といいます。

 光と色の三原色の補色の組み合わせは、赤とシアン、緑とマゼンタ、青とイエローです。例えば、青とイエローの光を混ぜると白色になるのは、青色光が青錐体を刺激し、黄色光が赤錐体と緑錐体を刺激するからです。青とイエローの色材を混ぜると白色にならずに灰色となるのは、色材が光の吸収体だからです。下地の白い紙よりは暗くなるということです。光と色の3原色はお互いに補色の関係になっています。

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2012年4月24日 (火)

時空を感じることができる映像

Temporal Distortion

天体やオーロラなどを撮影した映像なのですが、このように再生すると、時空の流れを実感することができます。

回る地球、輝く星、流れる雲、光るオーロラ、大地に根付く植物・・・

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2012年4月20日 (金)

停電時に役に立つツナ缶

急に停電になったと思ったら、懐中電灯もなければ、ロウソクもないというとき、ツナ缶があったらランプが作れるよという映像です。

金槌と釘でツナ缶に穴を開け、そこに芯を突っ込んでライターで火をつける。これだけです。

Tuna Can Oil Lamp

これで数時間は灯りがともるそうですから、困ったときにはやってみるものです。ランプとしての役割を終えたら、中身を食べることもできます。これひとつで非常灯+非常食。

なお、このランプはノンオイルのツナ缶ではできませんので注意が必要です。

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2012年4月19日 (木)

紫外線で色の変わるビーズ

ブラックライトなどの紫外線を当てると色が変化するプラスチックビーズです。紫外線を当てるのをやめると、色がもとの白色に戻ります。

このプラスチックビーズには蛍光材料が含まれています。紫外線があたると、蛍光材料の電子エネルギーの状態が励起状態になりますが、すぐに基底状態に戻ります。紫外線が当たっている間はこの状態変化が繰り返し続きますが、励起状態から基底状態に戻ったときに、蛍光材料に特有な色の光が出てきます。紫外線を当てるのをやめると、状態変化が起こらなくなるので、光を出さなくなります。

太陽光で色が変わる様子の映像がYouTubeにアップされていました。

紫外線で色の変わる不思議なビーズ:直輸入直販

光と色の実験や工作で、いろいろと使い道がありそうです。

自作の紫外線チェッカー作りの映像です。

紫外線ビーズでストラップ作りに挑戦

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2012年4月18日 (水)

Chrono Zoom 宇宙の歴史137億年の年表を表示するサイト

Chrono Zoomは、Microsoft Research、モスクワ大学、カリフォルニア大学が作成した宇宙の歴史137億年を年表として見せてくれるWebアプリケーションです。

Chrono Zoom
http://www.chronozoomproject.org/

サイトにアクセスすると次のような画面が表示されます。

年表はもちろん宇宙創成、ビッグバンから始まります。

Chronozoom1

左側の一番下の赤色のアイコンがビッグバンです。このアイコンをクリックすると次のように、ビッグバンの詳細が表示されます。

Chronozoom2

次は太陽系が誕生した頃の年代です。

Chronozoom

惑星の情報なども参照することができます。

Chronozoom3

これはなかなか面白いです。年表の中にいろいろな写真や映像や解説が入っています。

下記の映像を見てみると、人間の歴史とか、アメリカ合衆国の歴史なども出てきます。

大きな年表の中にたくさんのカテゴリの歴史が入っています。無限の年表システムになりそうです。

Chrono Zoom Project

マイクロソフトが販売していた百科事典ソフトウェアのエンカルタにも確か同様な機能の年表がついていたと思います。

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学校で学んだことを一切忘れてしまった時になお残っているもの、それこそ教育だ by アインシュタイン

 4月18日はアインシュタインの命日です。アインシュタインは教育について下記のようなことを言っています。

 学校で学んだことを一切忘れてしまった時になお残っているもの、それこそ教育だ

 そもそも学校で勉強したことをすべて覚えている人はそうはいません。なお残ったものが教育というのは、ものごとに対する基本的な考え方なのでしょう。また、勉強した内容を忘れてしまっても、調べ方を覚えていけば疑問の答えにたどりつくことができます。

 そしてもうひとつ残るのは、友だちと学校の先生の思い出ででしょう。卒業してから一度も会っていなくても、あの学年ではこんな先生がいた、あんな友だちがいたという記憶はいつまでも残っています。もちろん、忘れてしまった人もたくさんいますが、記憶に残っているということは自分の人生に何らかの刺激をあたえてくれた人だと思います。

 いろいろと教育改革が進んできましたが、本当に教育を「最後に残るもの」にすることができているでしょうか。

 アインシュタインはある取材で、記者に光速度を聞かれて、答えることができなかったことがあるそうです。そのとき、記者はアインシュタインが光速度を覚えていないと揶揄したそうですが、アインシュタインは「本やノートに書いてあることをどうして憶えておかなければならない?」と答えたそうです。

 そういえばインディー・ジョーンズの最後の聖戦で、インディが親父を連れてサイドカーで逃げる途中、親父がインディに「聖杯のある場所に仕掛けられた3つの罠のことが古文書に書いてあった」と話します。インディは「古文書には何と書いてあった?」と聞きますが、親父の答えは「覚えてない」。あきれた顔をするインディに向かって、親父は「覚えないで済むから手帳に書いた」と言います。その手帳はナチスにとられてしまっていたわけです。2人は手帳を取り戻しに、わざわざナチスの中心であるベルリンに向かいます。このシーンはもしかするとアインシュタインの上述の言葉を意識してたのかなと思ってしまいます。

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2012年4月17日 (火)

電灯から出て四方八方に放射状に広がる光

電灯など普通の光源から出た光は四方八方に放射状に広がります。

そのことが良くわかる電灯がありました。

P9100330

電灯の傘のところを拡大して撮影してみました。

P9100329

1点から放射状に出た光の一部だけがレンズに入ります。こういう実験装置ありますね。

Photo

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2012年4月16日 (月)

透明な体のレプトケファラス

レプトケファラスは葉形仔魚という意味で、ウナギ目、カライワシ目、ソコギス目などの魚類の幼生です。その体は名前の由来の通り木の葉に似ていて、細長い平らな形をしています。そして、レプトセファルスは赤血球がないため透明な体をしています。

ウナギの場合、レプトケファラスはウナギが稚魚のシラスウナギになる前の姿です。ウナギの生魚はレプトケファラス約20倍の大きさになるそうですから、レプトケファラスはそれほど大きくありません。ですから、大きくても10 cm程度です。

次の影像は比較的大きなレプトケファラスです。ウツボ類ではないかと思います。ダイバーが光を当てると、透明な体が何とも美しい色となります。

Leptocephalus Bali Seraya.mp4

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2012年4月15日 (日)

2012年5月21日は金環日食

2012年5月21日に九州地方から関東地方にかけた広範囲で金環日食を見ることができます。日本で金環日食を見ることができるのは、1987年に沖縄で観測されて以来、実に25年ぶりのことです。

日食は太陽が地球に隠れる現象です。地球から見たときの、月と太陽の見かけの大きさは、地球と月、地球と太陽の距離で変わります。

月の見かけの大きさが、太陽の見かけの大きさよりも大きければ、太陽は月にすっぽりと隠れるので皆既日食となります。太陽が隠れるので、あたりが暗くなります。

金環日食は、月の見かけの大きさが、太陽の見かけの大きさよりも、小さいときに見ることができる現象です。月のまわりに、光のリングが見えるので、皆既日食のように、コロナを見ることはできませんし、あたりが真っ暗にもなりません。ただし、太陽の90%近くが隠れた地域では、やや暗くなったかなというのはわかると思います。

日食の仕組み、5月21日の日食については次の動画がわかりやすいです。

2012年5月21日 金環日食を楽しもう!

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2012年4月12日 (木)

ものが水に濡れるとなぜ色が濃く見えるか

物体の色と明るさ

色は、ものが反射する光の色で決まります。

Photo_4

一方、明るさは、ものが反射する光の量で決まります。たとえば、物体の色としての灰色は、白色光で照らされた物体がある程度の白色光を吸収・反射しているとき見える色です。灰色は物体が光を反射する量で決まります。光を反射する量が多いほど明るい灰色になり、少ないほど暗い灰色になります。

Photo

ですから、同じ色のものでも、光をたくさん反射すると、明るく見え、少ないと暗く見えます。

ものが水に濡れると、何が変わるのか

 雨の日に道路が濡れると、道路の色が濃くなります。これも、道路が濡れることにより、道路の表面で反射する光の量が少なくなるからです。

 湖などの水面がキラキラと輝いているところを見たことがあるでしょう。このような現象を見て、水は光を反射しやすいと思いがちですが、実は水が光を反射する量はそれほど多くありません。たとえば、ガラス板と水面に光を垂直に当てた場合、光の反射する割合はガラスで4%ぐらいですが、水面は2%です。多くの物体は水に濡れると、光の反射する量が少なくなるのです。

 一般に乾いた物体の表面は凸凹しているので、光は物体の表面であちこちに反射します。このような反射を乱反射といいます。一方、光が鏡のように平らな面で反射するときは、光は、ある方向に規則正しく反射します。このような反射を正反射といいます。

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 私たちが物体の形や色をどの方向からも見ることができるのは、光が物体の表面で乱反射するからです。一方、光が平らな表面で反射する場合、物体は、光を反射する方向からはよく見えますが、それ以外の方向からは見えにくくなります。

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 道路が水に濡れると、水が道路の表面の凸凹に入り込むため、道路の表面がいくぶん平らになります。すると、乱反射する光が少なり、そのぶん色が濃く見えるようになります。光が正反射する方向では、光の反射する量がいくぶん多くなります。このことは明るい昼間ではわかりずらいかもしれません。

次の写真は土砂降りの夜に道路を撮影したものです。ヘッドライトなどの光が映っているところは正反射が多く起きているところです。とても明るく見えていることがわかるでしょう。

Fi1764805_0e

 さて、紙や布が水を濡らすと、濡れた部分の色は濃くなりますが、この場合はどの方向からも濡れた部分の色は濃く見えます。光の乱反射が少なくなっているのは間違いありませんが、だからといって、光の正反射で、特定の方向に目で確認できるほど光がたくさん反射されているというわけでもなさそうです。

 紙や布は植物の繊維であるセルロースが複雑に絡み合ったものです。そして、絡み合ったセルロースの隙間はたくさんの空気を含んでいます。ですから、布や紙の表面は凸凹しており、そこに光があたると乱反射します。

 布や紙が水で濡れると、セルロースの隙間に水が入りこむため、凸凹が少なくなり乱反射が生じにくくなります。このとき、光は布や紙の表面で反射するよりも、むしろ布や紙の中に入り込み透過しやすくなります。

 このことは、色で染められていないセルロースでできている白いシャツや白い紙を水で濡らすとわかりやすいと思います。少しだけ水で濡らすと色が濃くなりますが、十分に濡らすと、染みこんで向こう側が透けて見えるようになります。

 これは次のような実験でも簡単に確認できます。

①ティッシュペーパーを机の上に置いて、真ん中あたりを水で濡らす。水で濡れた部分が濡れていない部分に比べて色が濃くなっていることを確認する

Sa3a0267

②そのティッシュペーパーを持ち上げて蛍光灯にかざしてみる。濡れた部分が透けていて、濡れた部分の色が明るく見えることがわかる。一方、水に濡れていないところは色が濃く見えます。

Sa3a0268

 ①や②のようになるのは、ティッシュペーパーの水で濡れた部分に当たった光は反射せずに通り抜けてしまうからです。

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頭部が透明な深海魚デメニギス

デメニギス(学名:Macropinna microstoma)という深海魚の特徴は頭部が透明なことです。

デメニギスは1939年に存在が確認されましたが、実際に生きた状態が確認されたのは2004年で、このときに頭部が透明であることがわかりました。下記の映像では大きな体をしているように見えますが、全長は約15センチメートルしかありません。

頭部は透明な膜となっており、その中に特徴的な円筒形の管状眼があります。管状眼は自由に回転することができるため、視野が極めて広く、あらゆる方向性が見えるそうです。

なお、映像で目のように見える2つの穴は鼻に相当する臭覚器官であり眼ではありません。

深海魚デメニギス (Macropinna microstoma)

あんたの正体はいったいなんなんだ!という感じの魚です。キカイダーではありません。

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2012年4月11日 (水)

透明な体のカエル Glass Frog

エクアドルの熱帯雨林で発見された新種のガラスカエルです。このカエルは腹部がガラスのように透明です。そのため、心臓などの内臓が透けて見えます。

Speed Of Life 3 ( Glass Frog )

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2012年4月10日 (火)

季刊 『理科の探検(RikaTan)』誌 夏号のご案内

5月26日に季刊『理科の探検(RikaTan)』誌が創刊となります。

季刊『理科の探検(RikaTan)』誌は全国の書店で販売されます。割引の定期購読もあります。

世界は元素が響き合う
「きれいな大判の元素周期表」付き

サイズはA1判、新聞紙を広げた大きさです。

20120403124439

目次

  • 編集長エッセイ 左巻 健男
  • 目次
  • 特集1元素周期表の世界 周期表の見方・楽しみ方 松本 忠和
  • 特集1元素周期表の世界 すべては宇宙からはじまった~地球もヒトも元素でできている~ 伊藤 憲人
  • 特集1元素周期表の世界 それはビッグバンから始まった-元素の誕生- 小野 夏子
  • 特集1元素周期表の世界 周期表の発見 桑嶋 幹
  • 特集1元素周期表の世界 人工元素のつくり方 井上 貫之
  • 特集1元素周期表の世界 元素データブック 山田 洋一
  • たのしい理科と自然の小話:夏休み アンモナイト化石採取ツアー体験記 小林 則彦
  • フロンティアショット ダイヤにぎゅーっと抱(いだ)かれて、地球の芯(コア)の夢を見る鉄 木原 久美子
  • ニッポン野生生物リサーチ戦隊【第一話】 ニッポン野生生物リサーチ戦隊参上! 里中 遊歩
  • また、はれときどきカメ 林本 ひろみ
  • 幼児向けの「造形かがく遊び」の教室から 染め遊び 黄色、藍色に染めよう 立花 愛子
  • 極めてデジフォ第7回 星の時計のポラリエ 池田 圭一
  • ちょい悪おやじの生物学 第一回 ドラッグストアで学ぶ 青野 裕幸
  • 黒ラブ教授のたまごかけごはん 黒ラブ教授
  • 数楽しよう!~エッシャーシンメトリーの世界~ 岡田 晃次
  • Science4you √2が開いた科学の扉 桑嶋 幹
  • 季節のねじ 夏のねじ 門田 和雄
  • ねぼすけさんとだぶさんの鉱物を探しに行こう! 田中 陵二
  • 散歩道で感じる 日本の四季 岩槻 秀明
  • たのしくわかる実験・観察:染色体の観察 齋藤 弘一郎
  • 特集1元素周期表の世界 元素を撮る愉しみと苦悩 田中 陵二
  • 特集1元素周期表の世界 116元素を簡潔でわかりやすく解説!-宇宙も地球も私たちも万物が約100種類の元素でできている- 左巻 健男/坂根 弦太/杉森 保/横内 正/村山 一将/青野 裕幸/相馬 恵子/小林 則彦/田中一樹 24
  • 特集2 根本から知ろう 細胞とDNA オッパイ(母乳)をつくる細胞 横内 正
  • 特集2 根本から知ろう 細胞とDNA どう違う?染色体・ゲノム・DNA 松尾 友香
  • 特集2 根本から知ろう 細胞とDNA 血液型と遺伝子の謎を解く 左巻 恵美子
  • 特集2 根本から知ろう 細胞とDNA ウイルス・細菌・白血球の背比べ 玉野 真路
  • 特集2 根本から知ろう 細胞とDNA 再生医療の世界をのぞく 八代 嘉美
  • 特集2 根本から知ろう 細胞とDNA 遺伝子だけでは決まらないこと 清水 隆裕
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  • 科学だけでは解けません!第一回 断り上手になろう みわ よしこ
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  • リカ先生の10分サイエンス(52) 光より速く? ~科学はどのように進歩していくの?~ 田崎 晴明/田崎 真理子
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  • MISSION:SEMPOSSIBLE 未確認飛行物体を観察せよ! 加藤 琢也
  • たのしい実験・ものづくり 綿から糸を紡いでみよう 橋本 賴仁
  • たのしい実験・ものづくり 偏光シートで見えるものは? 舩田 優
  • たのしい実験・ものづくり 麹のはたらき、甘酒づくり 浅田 貴美子
  • 一生に一度は行きたい自然・科学スポット 足尾銅山 大島 修
  • 一生に一度は行きたい自然・科学スポット ツバメのねぐら 留岡 昇
  • 数多あるもう一つの未来-SFが予言した世界- 第1回 諸言・「夏への扉」 大西 光代
  • RikaTanプラネタリウム 灯りを消して星を見ようよ! ~天の川の輝く空を~ 小野 夏子
  • たのしい理科と自然の小話 雷雲の上に発光する奇妙な光"高高度発光現象 スプライト" 大島 修
  • たのしい理科と自然の小話 超電導リニアモーターカーのひみつ 加川 泰寛
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Windows Project Glass: One day too...

先日、GoogleのProject Glassを紹介しましたが、YouTubeに「Windows Project Glass: One day too... 」というパロディ映像が投稿されています。

そうそう。そうだよね。うんうん、そうそう。そりゃそうだ~という展開にっています。

Windows Project Glass: One day too...

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2012年4月 9日 (月)

エドワード・マイブリッジ生まれる 活動写真の発明  

 4月9日はエドワード・マイブリッジの誕生日です。Googleのロゴがエドワード・マイブリッジ生誕182周年を祝い、競走馬の連続写真になっています。

0409

250pxmuybridge2 マイブリッジは1830年にイギリスで生まれ、1855年にアメリカに移住し、サンフランシスコで出版関係の仕事をするようになりました。

 1872年、スタンフォード大学の創設者でカリフォルニア州知事を務めたリーランド・スタンフォードは、馬が走っているときに、4本の脚の全てが地面から離れる瞬間があるのかどうかを友人と賭けをしていました。スタンフォードはその事実を確認するためマイブリッジに写真の撮影を頼みました。

 当時、一般に使われていた写真の感光剤は露出に時間がかかったため、疾走する馬の写真を撮影するのは困難極まりないものでしたが、マイブリッジは5年間の歳月をかけて、感光剤の開発に取り組み、瞬間の写真を撮影することができる装置を作成し、1877年に馬の4本全ての脚が地面から離れ空中にある決定的瞬間を捉えることに成功しました。

 1878年、マイブリッジはこの装置を12台並べて、疾走する馬の連続写真を撮影しました。彼はその連続写真をゾエロープ(回転のぞき絵)にかけて、馬が走る様子をアニメーションのように見せ、その後、幻灯機を使って、動く馬をガラス板に投影させるゾープラクシスコープを作りました。

Race Horse First Film Ever 1878 Eadweard Muybridge

 この連続写真はトーマス・エジソンに大きな影響を与え、エジソンは1891年に映写機キネトスコープを発明します。キネトスコープは箱の中をのぞき込み、動画を見るタイプのものでした。

 1895年、フランスのオーギュスト・リュミエール、ルイ・リュミエールのリュミエール兄弟が動画をスクリーンに映し出すことができるシネマトグラフを発明し、現在私たちが見るのと同じ仕組みの映画が生まれました。

Cinematographe Lumière. Museu del Cinema

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2012年4月 8日 (日)

ロサンゼルスのミラーマン

世の中には、いろいろな大道芸人さんがいますが、これは全身鏡の男、ミラーマンです。このスーツを作るのに数百万円かかったそうです。

MIRROR MAN LOS ANGELES CITY HALL, STEPHEN COLEMAN VIDEO

舞台でのパーフォーマンスもやってるようです。

Dream Alchemist - The Mirror Man

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2012年4月 7日 (土)

光の色は波長で決まる?

 430 nmの光は青色、550 nmの光は緑色、650 nmの光は赤色というように、一般に、光の色は波長によって決まると説明されますが、この説明は厳密には正しくありません。

 光の速さは真空中で秒速約30万キロメートルですが、屈折率1.33の水中における光の速さは30/1.33で秒速22.5万キロメートルと遅くなります。このとき、真空中でλ nmだった光の波長はλ/1.33 nm となり、短くなります。

Photo

 もし、光の色が光の波長で決まるなら、同じ色の光でも、空気中と水中では色が異なることになります。しかし、たとえば、空気中で赤い波長範囲の光が、水中で波長が短くなるからといって、黄や緑の光になるということはありません。

 赤い光は空気中でも水中でも赤いのです。 空気中でも水中でも変らない光の性質は振動数です。実は光の色は光の振動数によって決まるのです。

 光の色は波長によって異なるという説明の「波長」には、「真空中(または空気中)の波長」という意味が暗黙の了解として含まれていることを覚えておくと良いでしょう。

Photo_2

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2012年4月 6日 (金)

超過激な虹の作り方

空にかかる虹を人工的に作るのに、良い子の皆さんは、よく太陽を背にしてホースで水を噴霧したりしますね。

ところが、世の中、いろいろなことを考える人がいるようで、この映像に出てくるお姉さんは、超過激な方法で虹を作ります。

なんと、ショットガンを水面に撃ちまくり、その水しぶきで虹をつくるという過激ぶりなのです。

でも、できた虹は綺麗です。自然現象とはこういうものなのでしょう。

KIRSTI'S SHOTGUN RAINBOW 

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2012年4月 5日 (木)

Googleのスカウターを開発中 Project Glass

Googleがメガネ型の端末を開発しています。現在、存在する道具で言うとヘッドマウントディスプレイです。このメガネをかけると視界の中に様々な情報が表示されるようになり、生活や行動を援助してくれます。

天気情報が表示されたり、GPSのマップが表示されたりします。現在、私たちが携帯電話やスマートフォンで得ている情報がリアルタイムに視界に飛び込んでくるようなメガネです。

これを見ると、普段の生活の中では情報過多で嫌になりそうです。初めて訪れる場所に行くとき、トレッキングをしているとき、何らかの作業をしているときなどにはかなり便利なツールだと思います。

Project Glass: One day...

ターミネータの視界のような感じになるでしょう。

Terminator view

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2012年4月 4日 (水)

芝生が球体になる Optical illusion

小高くつくられた芝生の中に小道があります。人々はそこを行き交っています。その様子を撮影したビデオの最後に現れたのは緑の地球でした。

平面に配置したものを斜め上から見ると立体的に見えるオプティカル・イリュージョンです。

先日、こちらで紹介した どれが本物? Optical illusion with printer と似たイリュージョンです。

なお、このビデオは逆再生になっていますが、これはイリュージョンとは直接関係ありません。

Most Amazing World Illusion! - Magic World * IMG *

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2012年4月 1日 (日)

違う光なのに同じ色に見える 色が見える仕組み(6)

白色光はどんな光

 白色光はよく「可視光領域の波長の光をすべて含んだ光」「無色の光」などと説明されます。物理的にはすべての波長の電磁波を同じ強さで含む光と定義されることもあります。しかし、物体の色について考える場合、昼間の太陽光とほぼ同じように物体の色を再現できる光が白色光と言えるでしょう。

 そういう意味で太陽光は理想的な白色光ですが、実際には黄色い光をたくさん出しています。白熱電灯も黄色い光をたくさん含む白色光を出しています。三波長式蛍光灯は赤・緑・青の光を混合した白色光を出しています。一般的な白色LEDは、青色の光を蛍光物質に当てることによって黄色い光を発光させ、青色と黄色の光を混合した白色光を出しています。

Photo

 こうした光は、さまざまな波長の可視光線を均等に含んだ光ではありませんし、含まれる光の波長の成分は光源によって異なります。しかし、物体の色を再現するという点においては、私たちが日常使う電灯が出している光は白色光と呼んで差し支えありません。

違う光なのに同じ色に見える

 私たちは可視光線のうち黄色い波長の光を黄色と認識します。また、私たちは赤い波長の光と緑の波長の光を混ぜた光を黄色と認識します。さらに、冒頭で説明したバナナのように、青色系の光を吸収する物体に白色光を当てると、その反射光は黄色に見えます。この3つの光は、物理的には光の成分がまったく異なりますが、私たちは黄色と認識します。このように物理的に異なる光が、人間の眼で見たときに同じ色に見える現象を条件等色と言います。

Png

 条件等色が起きるのは、私たちが光や物体の色を赤(R)・緑(G)・青(B)の光を主に感じる3つの錐体細胞で見ているからです。つまり、眼に入る光の成分が違っても、光が視細胞に与える刺激が同じなら、同じ色に見えるのです。ですから、光と色の3原色でさまざまな色を作り出すことができるのです。

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重力に引かれて落下する光を地球上の空間で発見

 ボールを投げると放物線状に落下するように、私たちに身の回りに存在する質量をもつ物体は地球の重力に引かれて落下します。

 アインシュタインは自身が唱えた相対性理論で、エネルギーと質量は等価であり、相互に交換可能であると説明しました。エネルギーと質量が等価であるならば、エネルギーをもっている光も重力に引かれて落下するのではないでしょうか。

 アインシュタインは自ら導き出した結果から、光も重力の影響を受けて曲がると考えました。彼は大きな重力が働いているとろころでは空間が歪むため、光の道筋も曲がると考えました。光は歪んだ空間の中を直進するが、空間が曲がっているのだから、外から見ると光が曲がって進んでいるように見えると説明したのです。

Light

 この現象は大きな天体のまわりなどの強い重力が働いている空間でしか確認することができないとされていましたが、本紙「光と色と」の専属記者が4月1日未明に地球上の空間で重力に引かれて落下する光を発見しました。

 本紙の専属記者によると、光は樹木の枝から無限にわき出るように生じ、その光が重力に引かれて確かに落下しているとのこと。あわてて携帯電話のカメラで動画を撮影したと証言しています。

これがその時に撮影した映像です。携帯電話のカメラなので、解像度が低いのですが、確かに光が落下しています。

重力に引かれて落下する光

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