ニジイロクワガタの発色原理について、黄色と金色の違いから考えた雑記
先日飼い始めた綺麗なニジイロクワガタを見ていて、ふとこの美しい色はどういう原理で発色されているのか気になりました。 ニジイロクワガタ メタリックな緑色が特徴です。 なぜこんなにきれいなのか、普通の緑とこのピカピカの緑は何が違うのか。 そんなことを考えながら発色の仕組みについてダラダラ書いてみたのがこの雑記です。 *実物には赤や黄色も混じっていますがここではニジイロクワガタ=ピカピカ緑とします。 前提 光の波長と色 光には波長があります。 人間は、光の波長が変わると色が変わったように認識します。波長の変化により認識できる色は以下の通りです。 例えば、紫色の光の波長は約380nm、赤色の光の波長は約780nmです。 380nm 〜 780nm 図1 さて、光の波長変化により現れる色はこれがすべてなのですが、この中に白色や黒色はありません。 白色とは これらの 波長(色)が異なる光すべてが均等に混ざった光が白色 です。 日光は代表的な白色光です。太陽の色は白です。 ちなみに実際には、無限に近い数ある全て色を混合させなくても、代表的な色だけ混ぜれば、人間は白色と認識します。 黒色とは 白色とは逆に、どの光も含まれていないと黒と認識します。だから夜は暗いのです。 光の反射、吸収、透過 光が物体に当たった時、反射、吸収、透過します。 どれかではなくすべてが同時に起きますが、割合は違います。鏡は反射成分が多い、ガラスは透過成分が多い、などです。 エネルギーは保存されるので、反射成分が多いほど、吸収や透過成分は少ないということになります。 この前提に立つと、なぜ物体に色があるのかがわかってきます。 本題 レモンが黄色に、リンゴが赤色に見える理由 白色光は図1の全ての色が混在しています。 白色光が物体に入射すると、物性によって 色ごとに 反射、吸収、透過の仕方が異なります。 例えばレモンの場合だと、黄色の光は強く反射されて、他の光はあまり反射されず吸収されます。 これはレモンの皮を構成する物質の分子レベルの特性です。 人間の目は反射された光を捉えるので、レモンが黄色に見えます。 図2