光とその性質

光とは何なのか、実はよくわからないのですが、とりあえず、電磁波の一種ではあります。電磁波とは何かというと、これもまあよくわかりません。電界と磁界をもっていて、その強度を波のように振動させながら（規則的に強弱を繰り返す）、媒体のない空間でも（つまり真空中でも）進むことが出来る波であると同時に、粒子のような運動量を持っています。（運動量は、質量と速度の積で、光が質量をもった実体であることを暗示します）。そうした不可解なエネルギーの流れが光です。

光には、振幅や波長（振動数）として記述可能な性質があり、回折、干渉、偏光といった波動に特有の現象を起こします。振動数が高いほど（波長が短いほど）大きなエネルギー（振動数に比例）をもちます。４０００〜７０００Å（オングストローム）の波長をもつ光を可視光線といい、この領域の電磁波だけが、私たちの目に色として映るのです。６０００〜７０００Åの光は赤色に、４０００Å付近の光は紫色に見え、その間の光は、波長に応じて、赤と紫を両端とする虹の色に見えます。太陽光はこの範囲の波長光をたくさん含んでおり、実質的にさまざまな色をした光の集合なのですが、それらが混じり合って、私たちの目には白色（透明）に見えます。光は波長によって、屈折率に違いがあるので、プリズムなどを通して屈折させると、白光が分離して、虹色があらわれます。

私たちが物体の色として認識しているものは、これらの光が反射されて目に映った結果です。例えば､赤いりんごは、（人間には赤色に見える特定波長の光線を含む白昼光を受けると、）赤い波長の光（６０００〜７０００Å）を反射し、ほかの波長の光をすべて吸収します。緑の芝生は同じように､緑色の波長光だけを反射してよこします。これが私たちの目に、赤や緑の色として見えるのです。黒い物体は、すべての光を吸収するために黒くみえます。吸収された波長の光は、その物体の中で熱エネルギーに変わります。黒い物体は吸収した光が変化した熱によって温度が上がります。白い物体はあらゆる光を反射するために、吸収する熱が少なく、黒色の物体ほどは熱をもちません。

赤色光より波長の長い光（電磁波）は、赤外線と呼ばれ、紫より短い光のうち、１０００Åくらいまでの波長の光を紫外線と呼んでいます。さらに波長の短い光は、（もはや光とはいえませんが）、Ｘ線、α線、β線、γ線などの放射線となります。上述のように、電磁波は波長に反比例してエネルギーが増加するので、放射線などは、可視光線とくらべると、きわめて強烈なエネルギー線であるといえます。

蛍光鉱物においては、紫外線という（比較的大きなエネルギーの）光線を吸収して、（比較的エネルギーの小さい）可視光線を放出します。そのプロセスは実質的に電磁波を媒体としたエネルギーの移動であると考えることができます。

光を粒子として考えた場合、一つの光の粒は、振動数νに比例するエネルギー量　Ｅ　をもっていて、その大きさは、ｈを定数として、Ｅ＝ｈν　の式で表されます。蛍光現象が起こるためには、このエネルギーｈνが、電子をより外側の軌道に励起させるにたる大きさでなければなりません。言い換えると、ある一定以上の振動数の光を当てなければ、蛍光現象は起こらないのです。また、一粒一粒の光子がその大きさのエネルギーをもっている必要があります。（光の明るさと強さは別のもので、明るいということは光子の数が多いということ、強いというのは、振動数が高いということと解釈してください）

蛍光は、光エネルギーを吸収した電子が、より高い軌道に上がった後、別の軌道（またはもとの軌道）に落ちてくるときにエネルギーとして放出される可視光線です。光（紫外線）があたっている間、蛍光現象が続くということは、電子に光子があたってエネルギーを供給し、その後電子がエネルギーを失う過程で目に見える振動数の光子を１個放ち、また紫外線からの光子を受けて、エネルギーをもらい、というプロセスをものすごい速さで繰り返しているということです。

以上の説明は論旨にやや正確さを欠いていますが、大筋ではこんな感じです。