散乱と色の発生  

 散乱と色の発生 

 「散乱反射」と使われるが、紛らわしいので、(散乱)を使用しましょう。

 「地球は青かった・・」先日の(衛星からの放送)で,空気層の上からの画像を見る事が出来ました。 先の例で、空気層(空)の色や、地上から見た(水面の色)を学びました。
 私たちは、空中を飛び交う光は見えませんが、物(分子レベル)に当たって(散乱する光)で物や色を見分けているようです。 光の(散乱)について、整理をして置きましょう。

(大気層の散乱)
 太陽からの光が大気層に侵入し、進路上の空気の分子と衝突して進路変更する者があります。 奥に進行した者も、いずれ空気分子と衝突し同様に進路を変更されます・・、地表に近づくほど、この衝突は激しくなります。
 この衝突は偶発的なので、全体としては全方向(散乱)したと見られます。
(水中の散乱)
 光が水中を進行する場合も、同様に水(密度が高い)の分子と衝突し散乱を繰り返して、減衰して行きます。
 *、衝突で進路を変更され、水中での(散乱)。
 *、エネルギーを失って消滅するもの(熱に変換)。
 *、減衰を受けながらも更に奥へ進む(透過)・・があります。
(ここまでは、従来からの説明のまとめです)

(色の発生)
 大気の場合、屈折率が高く波長が短いの青色光の(レイリー)散乱が卓越します(空の青)。
 水中に侵入した光は、水分子との衝突で散乱し、散乱を続け乍ら減衰します。表面から眺めた場合、水中散乱の帰りを積算して見ることになります(深い藍色)。

 散乱や屈折によって光の進行方向は、一旦バラバラになる(と考え)ます。 一定のルールに従って波面の揃ったものは(新しい光)として動作しますが、残りは物質内を彷徨い(迷走→減衰)します。

(濾過フィルター)
 物質は分子構造からくる、特定の周波数特性(色の選別機能)を持っています。 水の表面や、ガラス面などで、光が内部に閉じ込められた場合、(同じ物質内を何度も通過して)特定の波が選ばれて残る事になります。
 我々は、物質表面の遥か上空から、物質の(内部の色)としてこれを眺めているのです。