光の屈折で生じる情報のいろいろ

2015年 8月 21日

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最近空を見上げたことありますか?
雨上がりの空には光の屈折によって虹が見えるのは皆さんご存知ですよね。

*** 光の屈折で見え方が違う…
コップなどの底に沈んだコインが水を入れると見えてきます。
水が入っていないときには肉眼では見えなくても、水を入れることで見えてくるものです。
これは屈折率の影響で、入射角と反射角の差によって見られるものです。
空気中ではこの影響は受けませんが水面から屈折率の影響を受け始め、水深などにもよりますが見えない場所のものが見えてきます。

レンズの仕組みと同じことで、凸レンズでは光を集め拡大して見えたり上下の逆転などといった効果が得られます。
また凸レンズでは光の拡散が起こります、見え方には差はありません。

先述の「虹」も光の屈折による作用で鮮やかに見えるものです。
細かい水の粒に太陽光が当たる角度で色の見え方があのようにクッキリと変わるものです。
虹は雨の降っている地域周辺に向かって太陽光が当たっている場合に見えます。
雨滴の上部に向かって太陽光が照射されている場合にキレイな虹が確認されるそうです。
ですから同じような気象条件でも時間帯(太陽の位置)で見られなかったりするのです。

皆さんご存知の「CD・DVD」も光の反射や屈折により、データの読み書きを行っています。
お札にもあります「ホログラム」も同じく光の屈折をうまく利用しています。

*** ホログラムの原理・・・
物体を確認できるのは光が当たって反射しているからです(真っ暗闇では当然確認できません)。
その物体に当たった光と、光源から照射された光は互いに干渉し合い「感光素材」へと記録されます。
一旦記録されれば物体を取り除いても光源さえあれば記録された像を再現できるものです。

ホログラムの感光材料として「銀塩乳剤・重クロム酸ゼラチンなど」の感光材料で作成・再現可能となります。
ホログラムは偽造が困難な手法の一つでもありますクレジットカードやギャランティーなどの証明印として使用されています。

*** 同じ光でも見え方に違いが…
プリズムというモノをご存知でしょう、三角形のガラスの筒みたいなものですが光を当てると虹が見えるものです。
(実際わたくしも幼少期に親に買ってもらった記憶があります)
「虹が見える」といっても入ってきた光を可視光として投影して観察できるものです。

このプリズムもデジタルビデオカメラにも応用されています、光を三原色であるRGBにそれぞれ分散させて解析できるようになります。
画像の精緻さや画質の向上に役立っています、またパソコンなどからのデジタルデータをプリズムで映像データとして投影することもできます。

物体は照射された光から「反射する光」と「吸収してしまう光」を生じます、それが色となりカタチとして視認されます
私たちも「影が薄い」なんて言われないようにしたいものです。