【光と音05】光の反射・屈折(5) 乱反射

緑色以外の光を吸収するものが緑色に見えることは分かった。では、緑色含めて、あらゆる光を吸収するとどうなるでしょうか。
そう、返ってくる光がない、ということは真っ黒になるわけですね。

という話は、以前しました。

では、これとは逆に全ての光を吸収しないで反射すると何色になるか?黒の反対だから白になりますね。
あれ、でも、光を反射するといえば鏡じゃないですか。鏡は白とは違うよね。???


大きなかたまりの氷は無色透明ですよね。

でも、「かき氷」にすると、白く不透明になってしまいます。WHY?
(画像は沖縄・波照間島にある「パーラーみんぴか」の黒みつスペシャルです。
って、全然白くありませんねorz)
3220-06.jpg

※透明とは透き通っている「状態」で色を指しているものではありません。
暗記用の下敷きなんかは赤や緑と色がついていますが透明ですよね。
一方、水の色は「無色」となります。もちろん、透明ですが、「透明」は色の表現ではありません。
したがって、「○○は何色ですか?」に対して「透明です」という答えは、適切ではありません。

課題:大きなかたまりの氷は透明なのに、かき氷は白く不透明なのはなぜだろうか?



透明なガラスやプラスチックも、傷つけると白くなります。で、またその上にセロハンテープなんかでコーティングしてやると,透明に戻ることがあります。

これは、表面の状態が関係しています。

鏡や氷の表面は、表面がほぼキレイになっています。
そうすると鏡なら反射しますし、透明な物体なら、光がそのまま通り過ぎる(多少の反射や屈折はしますが)だけです。

ところが、白い物体や傷ついたガラス、赤いリンゴ、緑の葉っぱなど…の表面には微細な凸凹がたくさんあります。ここに光が当たると、いろいろな方向に反射して、混ざり合い、白く見えます。これを乱反射といいます。乱反射とかいうと思いっきり乱れて不規則なように見えますが、1本1本の光の進み方に注目すると、律儀に入射角=反射角と、光の反射の法則を守っていることがわかります。ただ、光によって入射角(=反射角)の大きさが違うだけです。まさに無秩序の中の秩序…!

牛乳や白砂糖が白いのも、この乱反射によるものです。

結論:大きなかたまりの氷は、表面がきれいだから透明だけど、かき氷は、表面に微細な凸凹がたくさんあるので、乱反射が起こって白く見える。



余談:冷蔵庫で凍らせた氷は、外側の方は透明だけど、中心付近が白くなることがあります。これも、中心付近に空気が残って、乱反射がおきているためです。

ということで、反射の話は終わり。
なお、発展、もしくは探究的な活動の課題に使えそうな光の反射の話題として、自転車の反射板や凸面鏡と凹面鏡などの話があります。

参考:
氷は透明なのに、かき氷はなぜ白いのか
白と透明は何が違うか?
関連記事

コメント

Secret

月別・カテゴリー別はこちら

ご来場者数
スポンサードリンク
リンク
キーワードでお探しします
お手紙、待ってます(はぁと)!

名前:
メール:
件名:
本文:



この人とブロともになる

QRコード
人気ブログランキングへ
RSSリンクの表示