可視光線、紫外線、赤外線などの用語説明

可視光線(かしこうせん)とは

     電磁波のうち、ヒトの目で見える波長のもの。いわゆる光のこと。

     JIS Z8120の定義によれば、可視光線に相当する電磁波の波長の下界はおおよそ360-400

      nm、上界はおおよそ760-830 nmである。可視光線より波長が短くなっても長くなっても、ヒト

      の目には見ることができなくなる。可視光線より波長の短いものを紫外線、長いものを赤外線

      呼ぶ。可視光線に対し、赤外線と紫外線を指して、不可視光線(ふかしこうせん)と呼ぶ場合も

      ある。

 

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     可視光線は、太陽やそのほか様々な照明から発せられる。通常は、様々な波長の可視光線が

     混ざった状態であり、この場合、光は白に近い色に見える。プリズムなどを用いて、可視光線を

     その波長によって分離してみると、それぞれの波長の可視光線が、ヒトの目には異なった色を

     持った光として認識されることがわかる。各波長の可視光線の色は、日本語では波長の短い側

     から順に、紫、青紫、青、青緑、緑、黄緑、黄、黄赤(橙)、赤で、俗に七色といわれるが、これは

     連続的な移り変わりであり、文化によって分類の仕方は異なる。波長ごとに色が順に移り変わる

     こと、あるいはその色の並ぶ様を、スペクトルと呼ぶ。

     もちろん、可視光線という区分は、あくまでヒトの視覚を主体とした分類である。紫外線領域の視

     覚を持つ動物は多数ある(一部の昆虫類や鳥類など)。太陽光をスペクトル分解するとその多く

     は可視光線であるが、これは偶然ではない。太陽光の多くを占める波長域がこの領域だったか

     らこそ、人間の目がこの領域の光を捉えるように進化したと解釈できる。

     可視光線は、通常はヒトの体に害はないが、強い可視光線が目に入ると網膜の火傷の危険性

     がある。(ウィキペディアより)

 

 

 

可視光線透過率とは

     私たちが光や色として感知しているものは可視光線と呼ばれ、地球に到達する太陽エネルギー

     の約44%がこの可視光線に相当します。可視光線透過率とは、380〜780nmの波長域の透

     過率を表すものです。
     省エネ(遮熱・断熱)フィルムの場合、値が大きいほど透明度が高く、小さいほど透明度が悪くな

     るのが一般的です。そのため、可視光線透過率の大きいほど採光性(光を取り込む度合い)が

     高くなりますが、可視光線は太陽の熱エネルギーでもあるため、室内の温度が高くなっていって

     しまいます。少しでも高い省エネ(遮熱・断熱)対策を実現するために、日射しの暑さをやわらげ

     省エネルギー効果を見込める省エネ(遮熱・断熱)窓フィルムや機能性ガラスを選ぶことが重要

     だと考えられます。(※なお、省エネ窓(遮熱・断熱).comとしては、省エネ(遮熱・断熱)窓フィル

     ムの場合、最低でも可視光線透過率が50%以上あるものを選定されることをおすすめしていま

     す。)

 

 

紫外線とは

     可視光線より波長の短い太陽熱の一つです。紫外線はその波長領域によって、大きく3つに分類

     されています。

 

 

        UV-A : 細胞の活性化にも役立つ紫外線ですが、多量に浴びると皮膚を黒く日焼け

               させるだけでなく、皮膚の深部まで浸透し、皮膚を変性させます。

 

        UV-B : 皮膚を赤く日焼けさせる紫外線です。通常、建物の屋根・外壁・窓ガラスなど

                          によってその大部分は遮蔽されるため、室内に入る量は少ないと考えられて

                          います。

 

                    UV-C : 人体に対する影響が一番ある紫外線ですが、オゾン層に守られている地表

                             には到達しません。

 

 

赤外線とは

可視光線の赤色より波長が長く(周波数が低い)、電波より波長の短い電磁波のことである。人の目では見ることができない光である。分光学などの分野で IR (infrared) と略称される。

 

赤外線の種類

赤外線は赤色光よりも波長が長く、ミリ波長の電波よりも波長の短い電磁波全般を指し、波長ではおよそ 0.7 μm - 1 mm (=1000 μm) に分布する。

さらに、波長によって、近赤外線中赤外線遠赤外線に分けられる。それぞれの波長区分は学会によって若干異なり、下記の区分はその一例である(例えば天文学では10 μmくらいまでが中赤外線として扱われることが多い)。

一般的分類

近赤外線

近赤外線は波長がおよそ0.7 - 2.5 μmの電磁波で、赤色の可視光線に近い波長を持つ。性質も可視光線に近い特性を持つため「見えない光」として、赤外線カメラや赤外線通信、家電用のリモコンなどに応用されている。

中赤外線

中赤外線は、波長がおよそ2.5 - 4 μmの電磁波で、近赤外線の一部として分類されることもある。赤外分光の分野では、単に赤外と言うとこの領域を指すことが多い。波数が1300 - 650 cm−1 の領域は指紋領域と呼ばれ、物質固有の吸収スペクトルが現れるため、化学物質の同定に用いられる。

遠赤外線

遠赤外線は、波長がおよそ4 - 1000 μmの電磁波で、電波に近い性質も持つ。赤外線は物体からは必ず放射されていて、この現象を黒体放射と呼ぶ。高い温度の物体ほど赤外線を強く放射し、放射のピークの波長は温度に反比例する。室温20 ℃の物体が放射する赤外線のピーク波長は10 μm程度である。熱線とも呼ばれる。

なお、科学用語としての遠赤外線とは全く関係のない商品等で「遠赤外線の効能」を謳うものが多数存在するが、それらは科学的な根拠のない疑似科学的なものであり、注意が必要である。

その他の分類

帯域名波長光エネルギー
近赤外線 (Near-infrared, NIR) 0.75-1.4 µm 0.9-1.7 eV
短波長赤外線 (Short-wavelength infrared, SWIR) 1.4-3 µm 0.4-0.9 eV
中波長赤外線 (Mid-wavelength infrared, MWIR) 3-8 µm 150-400 meV
長波長赤外線 (Long-wavelength infrared, LWIR)
熱赤外線 (Thermal infrared, TIR)
8–15 µm 80-150 meV
遠赤外線 (Far infrared, FIR) 15-1,000 µm 1.2-80 meV

特性

赤外線は大気に吸収され、その一部が地上に届く。

地球放射の一部と太陽放射(0.8 μm 以下。幅が狭いため正確に表現できていない)のスペクトル。青い部分の上下幅が広いところが大気の窓。横軸(Wavelength)が波長、縦軸(Transmittance)が放射の透過率を表す。

水は遠赤外線よりも近赤外線を強く吸収するが、いずれの波長も数mm以上は透過しない。「遠赤外線は体の内部まで浸透し内側から温める」と言われることがあるが、間違いである。

水に対する吸光度は中赤外線および遠赤外線において高く、したがって生体組織(特に、水分を多く含んだ組織)に対しては浅い部分でその多くが吸収される。このような波長のレーザである炭酸ガスレーザ(λ=10.6 μm)やEr:YAGレーザ(λ=2.94 μm)は生体組織の切開や蒸散(いずれも凝固に比べ高いエネルギー密度や位置選択性が要求される)に利用されている。

 

 

        

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