質問: 蛍光灯と太陽の光の違いは? 物の色が見えるのは可視光線の為だとういことはわかりましたが。 でも、夜、蛍光灯でものが見えるのはなせなんですか? 太陽光と、蛍光灯の共通点、相違点を教えてください。
回答: まず「見える」とは,何かの光源から出た光が物体に当たって反射し, その反射光が目に入る,その光量は目が感応するに必要な強度である, と言うことです. 太陽光と蛍光灯の共通点は,どちらも, 「連続波長の光を出している」 ところです.連続波長ではなく,単一波長(近似的に)のものとしては, レーザーとかled(発光ダイオード)があります. 何にせよ,最初に書いたような物理によって「物が見える」ことには 変わりありません.しかし光源から出る光によって,異なった色に見える ことがあります. 連続波長の場合,光(電磁波)は発光する物体の温度に応じた波長分布の 光を放出します(黒体輻射(放射),プランクの式). 太陽は,その表面温度6000°Cによって決まる波長分布の光を出しています. この分布は,光源の温度が異なれば,違って来ます. なので,太陽光の下で見た場合と,蛍光灯の下で見た場合とでは, 若干色が異なります(色温度が異なる). 蛍光灯の仕組みは,放電管中にある薄い水銀蒸気の中で放電を行うことで, 水銀特有の単一波長の光(近紫外線~可視域)が出ます.このとき出す光は, 1万度以上の温度による連続波長が出ます. (水銀蒸気の圧力は小さいので,1万度以上でも熱容量が小さいので, 蛍光灯を触ってもそんなに熱くない.) これを蛍光灯の管の内側に塗布された蛍光塗料が可視光線に変換します. つまり蛍光灯の波長分布,色は,この蛍光塗料によって決まります. これはプランクの式に従わないものなので,この点では太陽光とは 異なっています. ちなみに白熱電球は黄色っぽい光を出しますが,これはフィラメントを 電流によって加熱することで,フィラメントの温度3000°C程度の 波長分布の光を出しています. また,単一波長(に近い)の光で物を照らした場合,例えばリンゴに 赤い光を当てれば見えますが,青い光を当てると見えにくくなります.