光学現象

光学現象とは、光と物質の相互作用から生じる観測可能な現象のことです。

すべての光学現象は量子現象と一致している。^[1]一般的な光学現象は、太陽や月からの光と大気、雲、水、塵、その他の微粒子との相互作用によることが多い。一般的な例の1つは虹で、太陽の光が水滴によって反射および屈折したときに現れる。緑色の光線などの一部の現象は非常にまれであるため、神話上のものだと考えられることもある。^[2]ファタ・モルガンなどの他の現象は、好ましい場所ではありふれたものである。

その他の現象は、単に光学の興味深い側面、または光学的効果です。たとえば、プリズムによって生成される色は、教室でよく示されます。

範囲

光学現象には、大気の光学特性、その他の自然現象、人為的影響、人間の視覚に関わる相互作用 (内視現象) によって引き起こされる現象など、広範囲の事象が含まれます。また、光学的に説明できる未解明の現象や、光学的説明が不可能な「錯視」もここに記載されています。

光の粒子性または波動性から生じる現象は数多くあります。その中には非常に微妙なものもあり、科学機器を使用した精密な測定によってのみ観察可能です。有名な例としては、日食中に太陽によって星の光が曲げられる現象が挙げられます。この現象は、相対性理論によって予測される空間の曲率の証拠となります。

大気光学

大気光学現象には以下のものがあります。

残光
エアグロー
アレクサンダーの帯、二重の虹の二つの虹の間の暗い領域。
アルペングロー
アンセリオン
薄明光線
オーロラ（北極光、南極光、北極光、南極光）
金星のベルト
ブロッケン・スペクター
水平円弧
環天頂弧
雲の虹彩
薄明光線
地球の影
地震ライト
栄光
グリーンフラッシュ
太陽や月の暈、太陽犬を含む
ヘイズ
ハイリゲンシャイン効果またはハロー効果は、部分的には反対効果によって引き起こされます。
氷の瞬き
ライトピラー
稲妻
ミラージュ（ファタモルガーナを含む）
モノクロレインボー
月の犬
ムーンボウ
真珠雲/極成層圏雲
虹
スプライト（稲妻）
サブサン
サン・ドッグ
接線円弧
チンダル効果
上層大気の雷（レッドスプライト、ブルージェット、エルフを含む）
水空

大気光学現象

大気圏外の光学現象

その他の光学効果

アステリズム、スターサファイアやスタールビーなどの星の宝石
オーラとは、物体の周囲のガスや塵が発光したり、物体からの光を反射したりする現象である。
アベンチュレッセンスはシラー効果とも呼ばれ、アベンチュリンクォーツやサンストーンなどの宝石に輝きを添えます。
ベイリーのビーズ、皆既日食で見える太陽光の粒。
カメラオブスキュラ
カソードルミネッセンス
コースティクス
シャトヤンシー、クリソベリルキャッツアイやアクアマリンキャッツアイなどのキャッツアイ宝石
色偏光
回折とは、光波が障害物に当たったときに見かけ上曲がったり広がったりする現象である。
分散
方解石やその他の鉱物の複屈折
二重スリット実験
エレクトロルミネセンス
消えゆく波
蛍光、ルミネセンスまたはフォトルミネセンスとも呼ばれる
ミー散乱（雲が白い理由）
アレキサンドライトのメタメリズム
モアレパターン
ニュートンリング
燐光
多色性宝石または結晶は「多くの色」のように見える
レイリー散乱（空が青く、夕焼けが赤い理由とそれに関連する現象）
反射
屈折
ソノルミネセンス
- エビの発光
シンクロトロン放射
プリズムによる光の色への分離
摩擦発光
トムソン散乱
全反射
ねじれた光
ウモフ効果
ゼーマン効果
光が宇宙空間または真空中を移動する能力。

内視現象

まつげを通した光の回折
ハイディンガーのブラシ
さまざまな眼球媒体の境界での反射による単眼複視（または多視）
眼球の桿体細胞や錐体細胞、または視覚系の他のニューロンに対する光以外の刺激（機械的、電気的など）による閃光
プルキンエ像。

錯視

月が昇るときも沈むときも異常に大きい、月の錯覚
空の形、空のボウル

説明できない現象

いくつかの現象はまだ決定的に説明されておらず、おそらく何らかの光学現象である可能性があります。一部の^{[曖昧な言葉]}は、これらの「謎」の多くは、徹底的な調査に値しない単なる地元の観光名所であると考えています。 ^[4]

参照

参考文献

^ Lahiri, Avijit (2016). 「電磁理論と光学」.基礎光学：原理と概念. Elsevier. pp. 1–140. doi :10.1016/B978-0-12-805357-7.00001-0. ISBN 978-0-12-805357-7。
^ 「グリーンレイズ」. mintaka.sdsu.edu .
^ 「セロ・パラナル上空の金星ベルト」。今週の写真。ESO 。 2013年8月14日閲覧。
^ 「フェノメノンへようこそ！神秘的で説明のつかない世界を案内します」。www.stateoftheart.nl。
^ フィリップ・マントル。「ヘスダレンの光」。2005年4月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年10月14日閲覧。
^ 「UQの科学者がミンミンライトの秘密を解明」
^ 「Big Thicket National Preserve Virtual Field Trip」。2005年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。
^ Gagliardi, Jason (2002年11月17日). 「Behind the Secret of the Naga's Fire」。2007年1月19日時点のオリジナルよりアーカイブ – www.time.com経由。

ソース

Ozerov, Ruslan P.; Vorobyev, Anatoli A. (2007). 「波動光学と量子光学現象」. Physics for Chemists . pp. 361–422. doi :10.1016/B978-044452830-8/50008-8. ISBN 978-0-444-52830-8。

さらに読む

Thomas D. Rossing および Christopher J. Chiaverina、『Light Science: Physics and the Visual Arts』、Springer、ニューヨーク、1999 年、ハードカバー、ISBN 0-387-98827-0
ロバート・グリーンラー『虹、光輪、そして栄光』エルトン・ウルフ出版、1999年、ハードカバー、ISBN 0-89716-926-3
自然界の偏光、GP ケーネン、GA ベーリング訳、ケンブリッジ大学出版局、1985年、ハードカバー、ISBN 0-521-25862-6
MGJ ミンナート『屋外の光と色彩』、ISBN 0-387-97935-2
ジョン・ネイラー「Out of the Blue: 24時間スカイウォッチャーガイド」CUP、2002年、ISBN 0-521-80925-8
アベントゥアー・イム・エルドシャッテン（ドイツ語）。
海洋観測員の記録

外部リンク

大気光学リファレンスサイト

[1] Lahiri, Avijit (2016). 「電磁理論と光学」.基礎光学：原理と概念. Elsevier. pp. 1–140. doi :10.1016/B978-0-12-805357-7.00001-0. ISBN 978-0-12-805357-7。

[2] 「グリーンレイズ」. mintaka.sdsu.edu .

[3] 「セロ・パラナル上空の金星ベルト」。今週の写真。ESO 。 2013年8月14日閲覧。

[4] 「フェノメノンへようこそ！神秘的で説明のつかない世界を案内します」。www.stateoftheart.nl。

[5] フィリップ・マントル。「ヘスダレンの光」。2005年4月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年10月14日閲覧。

[6] 「UQの科学者がミンミンライトの秘密を解明」

[7] 「Big Thicket National Preserve Virtual Field Trip」。2005年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。

[8] Gagliardi, Jason (2002年11月17日). 「Behind the Secret of the Naga's Fire」。2007年1月19日時点のオリジナルよりアーカイブ – www.time.com経由。