質問: 波長が紫外線よりも長く、赤外線より短い電磁波で、人間の目に見える波長の光を何という?
回答: 可視光線

タイトル: 放射光
放射光(ほうしゃこう、英語: Synchrotron Radiation)は、シンクロトロン放射による電磁波である。「光」とあるが、実際は、人工のものでは赤外線からX線、天然のものでは電波からγ線の範囲のものがあり、特に可視光に限定して呼ぶことは少ない。また、電磁波が放射される現象は他にも多くあるが、シンクロトロン放射による電磁波に限り放射光と呼ぶ。シンクロトロン放射は、高エネルギーの電子等の荷電粒子が磁場中でローレンツ力により曲がるとき、電磁波を放射する現象である。「シンクロトロン(同期式円形加速器)」と名が付いているが成因を問わずこう呼ぶ。放射光と呼ぶのは人工のものであることが多い。

タイトル: 深紫外線
深紫外線はIBMのリン博士によって200~300nmの波長域の紫外線を指す概念として提唱された。220~350nmくらいの波長域として定義されることもあり、深紫外線は「フロンティア領域の波長」といわれている。従来の紫外レーザーやガスランプは、発光が弱く、光源が大型、高価で寿命が短いなど問題があった。そのため、深紫外線の波長域のLEDの実用化が強く望まれており、医療現場、家庭用冷蔵庫や空気清浄機、高密度光記録レーザーへの利用が期待されている。

タイトル: 非電離放射線
可視光は人体へほとんど影響を及ぼさない。強い光は目に不快な刺激を与える。可視光レーザーはたとえ弱い出力であっても、目に重大なダメージを与える。極めて強い可視光は光脱毛に利用される。

タイトル: 輝度 (光学)
輝度(きど、英: luminance)とは、広がりを持つ光源からある方向へ射出される光(可視光)の面積あたりの明るさを表す物理量である。広がりを持つ光源に用いられる物理量であるため、点光源とみなされる光源(星など)では用いられない。輝度はヒトの感じる心理物理量のひとつである。

タイトル: ブラックライト
ブラックライト(英語: black light)とは、わずかに眼で見える長波長の紫外線(波長 315-400 nm、UVA、Ultraviolet A)を放射する電灯である。ブラックライトの光自体は人間の目にほとんど見えないが、ブラックライトを当てた物体は内部に含まれる蛍光物質だけが発光するため、非破壊検査の磁粉探傷試験に使われるほか、視覚効果の一種としても利用される。

タイトル: 赤外線天文学
赤外線天文学(せきがいせんてんもんがく、英語:infrared astronomy)は天文学や天体物理学の一分野で、赤外線の波長で観測できる天体を扱うものである。可視光線はおよそ400nm(紫)から700nm(赤)までの波長域に分布するが、700nm よりも波長が長く、マイクロ波よりも短い波長の電磁波を赤外線と呼ぶ(赤外線の波長域の中でも比較的長波長のものはサブミリ波と呼ぶ場合もある)。研究者は赤外線天文学を光学天文学の一部として分類している。これは、赤外線天文学でも可視光の天文学と同様の観測装置(鏡、レンズ、固体撮像素子など)が通常用いられるためである。

タイトル: 可視光の窓
「可視光の窓」という名称であるが、実際にはその前後の近紫外線や近赤外線の領域にも及ぶ 。なお、赤外線領域のみを区別して「赤外線の窓(英語版)」(infrared window)と呼ぶこともあり、その場合、「可視光の窓」は可視光領域のみを指す。

タイトル: 放射測定
放射測定(ほうしゃそくてい、英: radiometry)は、光学において、可視光線を含む電磁波一般の測定を指す。光は光度測定によっても測定できるが、そちらは絶対強度よりも人間の目から見た明るさなどを扱う。放射測定は天文学、特に電波天文学で重要であり、リモートセンシングでも重要である。放射測定に分類される測定技法は、天文学では測光とも呼ばれる。分光放射測定(ぶんこうほうしゃそくてい、英: spectroradiometry)は、波長の狭い帯域ごとの絶対放射強度を測定するものである。

タイトル: 原色
原色は電磁波の本質的な要素ではない。原色は、生物の眼が可視光線に対して起こす生理学的反応と結び付けられている。レーザー光のような単色光は別として、天然光や照明などの光は、あらゆる波長の放射エネルギーが合成されており連続的なスペクトルを持つ。その刺激値空間は無限次元にわたるが、人間の目はこれを次のような受容の仕方によって三次元の情報として処理している。人間の目の奥の網膜には一面に光受容細胞(錐体細胞と桿体細胞)があるが、光量が充分な場合は三種類からなる錐体細胞が反応する。錐体細胞には、長波長に反応する赤錐体、中波長に反応する緑錐体、短波長に反応する青錐体の三種類があり、それぞれの波長に最も反応するタンパク質(オプシンタンパク質)を含む。

タイトル: 電磁波
電磁波(でんじは、英: electromagnetic wave)は、電場と磁場の変化を伝搬する波(波動)である。電磁波は波と粒子の性質を併せ持ち、散乱や屈折、反射、また回折や干渉など、波長によって様々な波としての性質を示す一方で、微視的には粒子として個数を数えることができる。電磁波の量子は光子である。電磁放射(英: electromagnetic radiation)とも呼ばれる。日常生活で知られる光や電波などは電磁波の一種である(詳細は「種類」の項目を参照のこと)。

タイトル: ガンマ線
ガンマ線(ガンマせん、γ線、英: gamma ray)は、放射線の一種。その実体は、波長がおよそ 10 pm よりも短い電磁波である。

タイトル: 光学
光学(こうがく、英語: optics)は、光の振舞いと性質および光と物質の相互作用について研究する、物理学のひとつの部門。光学現象を説明し、またそれによって裏付けられる。光学で通常扱うのは、電磁波のうち光と呼ばれる波長域(可視光、あるいはより広く赤外線から紫外線まで)である。光は電磁波の一種であるため、光学は電磁気学の一部門でもあり、電波やX線・マイクロ波などと類似の現象がみられる。光の量子的性質による光学現象もあり、量子力学に関連するそのような分野は量子光学と呼ばれる。

タイトル: 光源の一覧
これは、天然および人工の両方を含む光源の一覧である。可視光と呼ばれる約390〜700ナノメートルの波長の光を生成する光源に焦点を当てている。

タイトル: 電磁気学
しかし、電場・磁場では説明できないが電磁ポテンシャルでは記述できる現象が存在する(アハラノフ=ボーム効果など)ので、電磁ポテンシャルの方が本質的な物理量であると考えられている。電磁場は電荷を帯びた物体に力を及ぼす。この力をローレンツ力という。逆に、荷電粒子の存在は電磁場に影響を与える。電磁場の振る舞い、及び電荷・電流が電磁場に与える影響はマクスウェル方程式で記述される。このローレンツ力とマクスウェル方程式は、電磁気学における最も基礎的な法則である。マクスウェル方程式の解の1つとして、電磁場の波である電磁波が得られる。電磁波は、波長や発生機構によって呼び名が変わる。電気通信などに用いられる波長の長い電磁波は電波、それより波長が短くなると光(赤外線、可視光線、紫外線)、更に波長が短い電磁波は、X線、ガンマ線などと呼ばれる。

タイトル: 電磁波過敏症
電波帯を超える電磁波、例えば赤外線、可視光線、紫外線、X線、ガンマ線には、強度に応じるものの、生体や人体に対して一定の有害作用がある事は科学的研究によって確立している。例えば、紫外線や日光による刺激によって生じる過敏症は光線過敏として、紫外線による害、X線による放射線障害、宇宙線による害は、強度により差があるものの、広く知られている。本項目では「電磁波」は特記しない限り電波帯(3THz以下)の電磁波を指すこととする。

タイトル: 電磁波
そのため、ある基準よりも波長の長い電磁波を「赤い」、波長の短い電磁波を「青い」と表現することがある。前述の通り、真空中では電磁波の速さは一定であるため、波長の長い電磁波は振動数が小さく、波長の短い電磁波は振動数が大きい。電磁波には重ね合わせの原理が成り立ち、電磁波は線型性を持つことが知られる。線型性によって、電磁波を平面波、すなわち特定の振動方向と進行方向を持つ波の重ね合わせとして表現することができる。平面波はまた、同じ方向へ進む正弦波を用いて分解することができる。各々の正弦波は、波長、振幅、伝播方向、偏光、位相によって特徴付けられる。ある電磁波を多くの正弦波の重ね合わせとみなしたとき、波長ごと、あるいは振動数ごとの成分の大きさの分布をスペクトルという。 例えば、理想的な白色光はすべての波長成分が一様に含まれている。逆に単色光は一つの波長成分だけを持つ。

タイトル: 非電離放射線
しかし、イオン化エネルギーの低い分子があった場合には、比較的に短波長の電磁波である紫外線や可視光でも電離できるケースもあるため、非電離の境界となる電磁波の波長が厳密にあるわけではない。非電離放射線に分類される電磁波として近紫外線、可視光、赤外線、マイクロ波、また低周波が挙げられる。可視光および近紫外線は物質に対し電離(光化学反応)を起こすと同時にラジカル反応を促進させる。ワニスの老化や、感光によるビニールの劣化などもこれらの反応が原因である。太陽から地球に降り注いでいる光線の大半が非電離放射線であるが、一部の紫外線という重大な例外が存在する。しかし殆どが地球の大気中で吸収されるため地上には届きにくい。なお、静電磁場では電離は発生しない。近年では電磁界を含めた非電離放射線に対する生物学的影響が研究されている。

タイトル: 比視感度
最大視感度とは、視感度の最大となる光の波長である。明るい場所では、多くのヒトが波長555nmで視感度が最大となるため明所最大視感度は波長555nmとされる。555nmでの視感度は683lm/Wとされる。

タイトル: 雲
赤外線に関しては、大気成分に吸収されて観測できない波長が多いので、その影響が少ない大気の窓領域の波長を観測している。

タイトル: 比視感度
視感度とは、人間の目が波長ごとに光を感じ取る強さの度合を表すものであり、また、波長ごとに光を感じ取る強さが異なるという現象全体を指す。ヒトが光の波長によってその強度の感じ方が異なるということは、純物理量としての光の量、例えば光子の量とヒトが感じる明るさには波長によって差が生じる事を意味しており、例えば、明るいところで青色の450nmの波長の1,000個の光子を目に受けた時に感じる光の強さは、緑色の555nmの波長の38個の光子を目に受けた時に感じる光の強さに等しくなり、同様に赤色の700nmの波長の1,000個の光子を目に受けた時に感じる光の強さは、緑色の555nmの波長の4個の光子を目に受けた時に感じる光の強さに等しくなる。また、ヒトの目には主に明るい環境で機能する錐体細胞と主に暗い環境で機能する桿体細胞という2種類の視細胞があり、それぞれの視感度の特性は異なる。

タイトル: 高エネルギー可視光線
自然光や人工光源の多くがHEVを含む。青色に見える光だけでなく、白色に見える光には等しくHEVが含まれる。

タイトル: 減光
天文学における減光(げんこう、extinction)とは、天体から放射された電磁波が、その進行する空間に存在する物質によって吸収や散乱を受けることで、観測者に到達する電磁波のエネルギー総量が減る現象、及びその減衰量を表す指標のことである。減光の最も重要な要因は、星間物質によるものである。観測する天体によっては、銀河間物質や、天体を取り巻く星周物質、周銀河物質によっても生じる。また、観測者が地上にいる場合には、星間物質に加えて、地球の大気による天体からの電磁波の吸収・散乱の影響も重要となる。電磁波の波長によっては、大気中の分子による減光は非常に強く、ガンマ線、X線、紫外線、一部の波長の赤外線と電波は、地上からは観測できないが、宇宙望遠鏡などの特別な手段による観測では、全ての波長で高感度の観測ができる。

タイトル: UDFj-39546284
UDFj-39546284 は赤外線でのみ観測可能であるが、赤外線は赤方偏移により波長が引き伸ばされた結果であり、天体が放出した際の波長は、実際には紫外線である。UDFj-39546284 が小さく見えるのは、自身の紫外線の放射により、周りの水素が電離して光子がまっすぐに飛ばず、放射量が実際より少なく見えるからであるという説がある。暗黒時代には、宇宙の晴れ上がりで電気的に中性となった水素で満ちており、最初期の恒星から放出する強い紫外線が、水素の再電離を起こし、晴れ上がり前の宇宙と同じような状況を局所的に起こしている可能性がある。

タイトル: ウィーンの変位則
物体の温度が高ければ、放射される波長は短くなる。例えば、太陽の表面温度 5780 K の場合ピーク波長は 500 nm にある。 白熱電球をみると、温度の低い時、黄色っぽい光になりさらに温度が低い時赤くみえる(色温度も参照)。

タイトル: 赤方偏移
赤方偏移(せきほうへんい、英: redshift)とは、主に天文学において、遠方の天体から到来する電磁波の波長が、ドップラー効果によって長くなる(可視光で言うと赤くなる)現象をいう。赤方偏移による波長のずれは、天体の光を分光し、フラウンホーファー線を観察することによって調べることができる。波長λのスペクトルがΔλだけずれている場合、赤方偏移の量 z を観測可能なほぼ全ての銀河の光に赤方偏移が見られることから、宇宙が膨張していることを示す証拠であると考えられている。

タイトル: 色
物理学的には、光学を基礎とし、色の変化は、物体と物体を照らす光との相関を用いて説明される。物体に入射する何らかの波長の光が観測者の方向へ反射(正反射・乱反射を含む)する際に、その物体の物性に応じた特定の波長のみが反射されそれ以外は吸収される(=波長に応じ反射率が異なる)という現象が起こる。観測者には反射された光だけが届くため、その波長に基づき判断される色が、「その物体の色」として認識される(つまり、光そのものに色という性質はなく、光を受けた器官が色を作っている)。またそのように観測者に届く光とそれに対する認識とに左右されるため、一般的な色は、人間の視覚すなわち可視光線の範囲内を基準として表現されている。逆に言えば、可視光線の範囲を超えた波長の光について観測すると、可視光域で見た場合に比べて全く別の「色」や模様になっている物体もある。

タイトル: 赤外線
1800年、イギリスのウィリアム・ハーシェルにより赤外線放射が発見された。彼は太陽光をプリズムに透過させ、可視光のスペクトルの赤色光を越えた位置に温度計を置く実験を行った。この実験で温度計の温度は上昇し、このことから彼は、赤色光の先にも目に見えない光が存在すると結論づけた。この発見に刺激され、翌1801年にはドイツのヨハン・ヴィルヘルム・リッターにより紫外線も発見されている。1850年にはイタリアのマセドニオ・メローニが、赤外線には反射、屈折、偏光、干渉、回折がみられ、その性質は可視光と同じであることを実験によって示した。

タイトル: 電磁波
工業や自然科学の研究の場では、X線回折やX線光電子分光など物質の構造や元素の分析に用いられている。さらに波長が短いガンマ線になると、比重の重い物質で減衰は可能でも反射は困難であり、対生成を起こすことが可能になる。

タイトル: 偏光
偏光(へんこう、英: polarization)は、電場および磁場の振動方向が規則的な光のこと。これに対して、無規則に振動している光は、非偏光あるいは自然光と呼ぶ。一部の結晶や光学フィルターを通すことによって、自然光から偏光を得ることができる。電波における同様の現象は偏波(へんぱ)と呼び、アンテナの形状などと関係する。

タイトル: 紫外線
なお、以上の分類とは別に、IBMのリン博士が用いた深紫外線(Deep-UV、DUV、リン博士の概念では200~300nmの波長域)という概念が用いられることがあり遠紫外線と混同されることがあるが波長域が異なる。太陽光の中には、UVA, UVB, UVCの波長の紫外線が含まれているが、そのうちUVA, UVBはオゾン層を通過し、地表に到達する。UVCは、地球の大気による吸収が著しく、大気の窓でなければ通過することができない。地球の地表に到達する紫外線の99%がUVAである(UVCは、オゾンの反応で生成されるものもある)。物質の屈折率は、入射した光の波長に依存する。光学部品(光学窓やレンズなど)の素材としてよく用いられるガラスは、紫外線の波長域では吸光係数が著しく増大し、透過率が急激に減少する。

タイトル: 波長
波長(はちょう、独: Wellenlänge、英: wavelength)とは、波(波動)の周期的な長さのこと。周波数と密接な関係があり、周波数と波長は反比例する。

タイトル: スペクトル
分光学では、電磁波(光)をプリズムや回折格子といった分光器を通すことにより得られる、電磁波の波長ごとの強度の分布を分光スペクトルという。分光スペクトルには、対象物と光との関係によるスペクトルの種類とスペクトルの波形の特長による種類とがある。

タイトル: 波動
光が横波であるということと、複屈折が偏光によって説明できることはオーギュスタン・ジャン・フレネルによって示された。フレネルはまたホイヘンスの原理を改良し、後進波の問題を解決した。人間が目にする光が電磁波の一種であることは1864年に提案されたジェームズ・クラーク・マクスウェルの電磁気学の理論から予想された。マクスウェル方程式から電磁場の波動方程式が得られ、その位相速度は当時知られている真空中の光速の値に近いことが示された。 1887年頃からハインリヒ・ヘルツは電磁波の性質を調べ、干渉・回折・偏光などが起こることを確かめ、マクスウェルの理論が正しいことを裏付けた。 マクスウェルの理論において、電磁波は波数ベクトルに直交する電磁場の振動として与えられる。これは電磁波(したがって光)が横波であることの理論的裏付けといえる。

タイトル: 減光
可視光から近赤外線の波長域では、波長が長い(つまり赤い)光ほど減光を受けにくいため、減光が大きいほど天体の色は赤く見える。このことから、減光は赤化とも呼ばれる。

タイトル: 宇宙望遠鏡の一覧
紫外線望遠鏡は紫外線、すなわち波長100~3200オングストロームの光を観測できる。紫外線も、ガンマ線やX線ほどではないが地表に届きにくく、観測には高所望遠鏡あるいは宇宙望遠鏡を使うのが好ましい。紫外線を放射する天体は、太陽などの恒星、銀河などである。