可視光線赤外線と紫外線の主な違いは、可視光線の波長が400～700nm、赤外線の波長が700nm～1mmであるのに対し、紫外線の波長は10～400nmである点です。
可視光、赤外線、紫外線は、電磁波スペクトルの3つの部分です。
一般に、可視光は人の目で見える部分を含み、他の2つの部分は人の目には見えません。
また、赤外線は可視光線より波長が長く、紫外線は可視光線より波長が短い。
可視光線とは
可視光とは、電磁波スペクトルのうち、人間の目で見ることができる部分のことです。
この部分は、可視スペクトルまたは単に光としても知られています。
人間の目は、380nmから750nmの波長域にしか反応しません。
しかし、最適な条件下では、人間の目は310nm（紫外線）から1100nm（近赤外線）まで反応することができ、これは光スペクトラムとして知られている。
図1: 可視スペクトル
さらに、可視光線の色の種類には、純分波長色と不飽和色の2種類があります。
純系スペクトル色には、赤、橙、黄、緑、シアン、青、紫があります。
ピンク、紫、マゼンタなどの色は不飽和色で、複数の波長が混在している。
しかし、純粋なスペクトルカラーは、単一の波長を含んでいます。
赤外線とは
赤外線は、可視光よりも波長の長い電磁スペクトルの一部です。
通常、可視光線の赤色の端である700nmから広がっています。
波長1mmのマイクロ波領域で終わります。
室温付近の物体から放射される黒体放射のほとんどは、赤外線の波長です。
電磁波なので、エネルギーと運動量を受け渡します。
図2: 赤外線画像
赤外線は、産業、科学、軍事、商業、医療などの分野で重要な役割を担っています。
近赤外線を積極的に利用したナイトビジョン装置では、観測者に気づかれることなく人や動物を観察することができる。
赤外線サーモグラフィは、断熱システムの熱損失の検出、皮膚の血流変化の観察、電気部品のオーバーヒートの検出などに使用されている。
さらに、赤外線天文学では、センサーを搭載した望遠鏡を用いて、分子雲などの塵の多い宇宙空間を透過し、惑星などの天体を検出したり、宇宙初期の赤方偏移の大きい天体を観測することができます。
紫外線とは
電磁波のうち、可視光よりも波長の短い部分を指します。
一般に、可視光線の紫色の端である400nmから始まり、波長10nmのX線領域で終わる。
波長10nmのX線領域で終わります。
可視光線より波長は短いが、X線より長い。
紫外線は太陽光の中に存在し、太陽から出る全電磁波の約10％を占めている。
図3: 紫外線ランプ
また、長波長紫外線は原子をイオン化するエネルギーがないため、電離放射線ではありません。
化学反応を起こし、多くの物質を光らせたり、蛍光を発したりするだけです。
一方、波長の短い紫外線はDNAに損傷を与えることがあり、表面殺菌にはこの波長の紫外線が重要です。
人間の場合、皮膚が紫外線にさらされると、皮膚がんのリスクが高まるとともに、日焼けやサンバーンが身近な影響として挙げられます。
可視光線と赤外線、紫外線の類似性
- 可視光線、赤外線、紫外線は、電磁波の中の3つの領域です。
- また、波長によって用途が異なる。
可視光線赤外線と紫外線の違い
定義
可視光は人間の目で見える電磁波、赤外線は可視光よりも波長の長い電磁波、紫外線は波長が10nm以下の電磁波を指す。
波長
可視光は400～700nm、赤外線は700nm～1mm、紫外は10～400nmの波長を持つ。
周波数
可視光線の周波数は430THz～750THz、赤外線は300GHz～430THz、紫外線は750THz～30PHzです。
フォトンエネルギー
可視光の光子エネルギーは3.3eV～1.7eV、赤外線の光子エネルギーは1.7eV～1.24meV、紫外線の光子エネルギーは124eV～3.3eVです。
アプリケーション
可視光線には色があり、赤外線は暗視装置に重要であり、紫外線はDNAに損傷を与える可能性がある。
結論
可視光線は、電磁波スペクトルのうち、人間の目に見える部分です。
一般に、波長によって純粋な分光色と不飽和色の2種類に分かれる。
しかし、赤外線は可視光よりも長い波長を含んでいる。
一般に、赤外線は夜間視力において重要です。
一方、紫外線は可視光線よりも波長が短く、DNA損傷に重要な役割を果たします。
したがって、可視光線の赤外線と紫外線の主な違いは、その波長です。
