Kahjin’s Weblog

[Science][SFAA]Chapter:4-55,56,57の和訳

Posted in 未分類 by kahjin on 4月 11, 2008

[4-55]

Wavelength can greatly influence how a wave interacts with matter—how well it is transmitted, absorbed, reflected, or diffracted. For example, the ways in which shock waves of different wavelengths travel through and reflect from layers of rock are an important clue as to what the interior of the earth is like. The interaction of electromagnetic waves with matter varies greatly with wavelength, both in how they are produced and in what their effects are. Different but somewhat overlapping ranges have been given distinctive names: radio waves, microwaves, radiant heat or infrared radiation, visible light, ultraviolet radiation,x rays, and gamma rays.

波長は波がどのように物質と相互作用するか(つまり、物質が一体どうように移動し、吸収し、反射し、回折されるか)に大いに影響する。例えば、異なる波長のショックウェイブがどのように空間中に拡がるのかやどのように地層から反射されるのかというメカニズム(その方法)を知ることは地球内部がどのような構造になっているのかということについての重要な手がかりとなる。物質が持つ電磁波の相互作用は波長とともに変化する。それは、どのように電磁波が生成され、そして、それらにはどのような効果があるのかという点においてである。波長の領域は異なるが、少しオーバーラップしている領域に対していくつかの名前が割り当てられてきた。それらは、ラジオ波、マイクロ波、放射熱線、赤外線、可視光線、紫外線、X線やガンマ線などである。

参考

[4-56]

Materials that allow one range of wavelengths to pass through them may completely absorb others. For example, some gases in the atmosphere, including carbon dioxide and water vapor, are transparent to much of the incoming sunlight but not to the infrared radiation from the warmed surface of the earth. Consequently, heat energy is trapped in the atmosphere. The temperature of the earth rises until its radiation output reaches equilibrium with the radiation input from the sun. Another atmospheric gas, ozone, absorbs some of the ultraviolet radiation in sunlight—the wavelengths that produce burning, tanning, and cancer in the skin of human beings.

ある波長の領域を透過させてしまう物質は他の波長の領域のものを完全に吸収してしまうかもしれない。例えば、二酸化炭素や水蒸気を含む大気中のガスは地球に降り注ぐ太陽光の多くを透過させるが、温められた地表面からの(反射した)赤外線は透過されない。結果として、そのときの熱エネルギーは大気中に残留することになる。地球外に発散される放射熱の出力量が太陽から降り注ぐ放射熱の入力量と平衡に達しないかぎり、地球の温度は上昇する。また別の大気中にあるガスとしてオゾンがあり、オゾンは太陽光に含まれる紫外線を吸収する。紫外線が人肌に当たると、炎症や日焼けやガンの元となる。

参考

[4-57]

Even within the named ranges of electromagnetic radiation, different wavelengths interact with matter in different ways. The most familiar example is that different wavelengths of visible light interact with our eyes differently, giving us the sensation of different colors. Things appear to have different colors because they reflect or scatter visible light of some wavelengths more than others, as in the case of plants that absorb blue and red wavelengths and reflect only green and yellow. When the atmosphere scatters sunlight—which is a mixture of all wavelengths—short-wavelength light (which gives us the sensation of blue) is scattered much more by air molecules than long-wavelength (red) light is. The atmosphere, therefore, appears blue and the sun seen through it by unscattered light appears reddened.

電磁波と呼ばれる波長域に物質と波長の様々な相互作用がある。最も身近な例として、人の眼と可視光の波長の関係が考えられ、その相互作用によって、私たちに色とりどりの世界を見せてくれる。万物は(吸収する光の波長以上に)光を反射し、撒き散らしているので、さまざな色がそこに宿る1*。例えば、植物が青や赤の波長を吸収して、緑や黄色の波長のみを反射しているように。大気中に太陽光(すべての波長の混合)が散乱するとき、空気中の分子によって、長波長(赤い側)の光よりも短波長の光(青のセンセーション)がより多く散乱していることになる。それゆえ、大気は青く見えるし、光が散乱しなくなることによって、大気というフィルターを通して見えている太陽は赤く見えるのである。

1*感覚的に”宿る”を選択した。後で、appearの意味を調べると、to come into exsistenceという意味もあった。

つまり、朝日や夕日が赤く見えるのは短波長の光が散乱しなくなるためですよね。

センセーションの訳が思いつかない。

参考

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