
光学的窓とは、地球の大気によって遮られない光スペクトルの部分のことです。この窓は、約 300ナノメートル(紫外線 B ) から人間の目が感知できる範囲、およそ 400 ~ 700 nm まで続き、さらに約 2 μmまで続きます。[ 1 ] [ 2 ]太陽光は主に光学的大気窓を通して地上に到達します。 [ 3 ] [ 4 ]太陽はこの範囲の大部分で特に活発です (太陽から放出される放射の 44% が可視スペクトル内に、49% が赤外線スペクトル内に収まります)。[ 5 ]
地球の大気は完全に透明ではなく、実際には多くの波長に対して100%不透明です(地球の不透明度の図を参照)。大気が透明な波長範囲は、大気の窓と呼ばれます。[ 6 ]
光学という言葉は、古代ギリシャ語のὀπτῐκός(optikós、「視覚の、または視覚のための」)に由来し、一般的には目に見えるものや視覚的なものを指しますが、[ 7 ]光学スペクトルという用語は、可視光、紫外線、赤外線スペクトルの合計を表すために使用されます(少なくともこの文脈では)。[ 8 ] [ 9 ]

光学大気窓とは、地球の大気を通過する電磁スペクトルの光の部分であり、赤外線の部分は除きます。 [ 10 ]ただし、前述のように、光スペクトルには赤外線スペクトルも含まれるため、光学窓には赤外線窓(8~14μm)が含まれる可能性がありますが、可視スペクトルは含まれていないため、慣例として別個のものとみなされます。[ 11 ]
1940年代までは、天文学者は観測に可視光と近赤外線のスペクトル部分しか利用できませんでした。有名なイタリアの博学者ガリレオ・ガリレイが行ったような最初の偉大な天文学的発見は、光学窓を通して地上に届く光を受け取る光学望遠鏡を使用して行われました。 [ 12 ] 1940年代以降、電波望遠鏡の開発により、電波窓を利用する電波天文学というさらに成功した分野が生まれました。[ 13 ] 1968年からは、大気によって遮られる波長を観測するために宇宙望遠鏡が配備されました。2010年代以降は、ニュートリノ天文学と重力波天文学を使用することで大気吸収の問題を回避できるようになりました。これらの技術は光学現象に基づいていないためです。
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