基本的に、透明なオブジェクトは、私たちの脳が解釈できる方法で光と相互作用するため、目に見えます。光が透明な物体を通過するとき、光は曲がったり歪んだりします。私たちの脳はこの情報を使用してオブジェクトの形状を決定し、オブジェクトが目に見えるように見えます。
透明なオブジェクトは光を透過しますが、不透明なオブジェクトは透過しません。
この単純な概念は、あなたがいる場所や設定に応じて、教えられ、映し出され、転載され、再現されたり、苦痛を伴うほど大量の専門用語や技術的な詳細で偽装されたりする可能性がありますが、事実は変わりません.
透明なオブジェクトとは?
透明なオブジェクトは、光を散乱させたりパスを変更したりせずに、光を通過させます。これらの物体を通してはっきりと見ることができます。そのような物質の例としては、水とガラスがあります。
多くの情報源や資料が光のこの基本的な特性について議論していますが、多くの好奇心をそそる問題が残っています。光が透明な物体を通過することはわかっているので、光が通過できる物体は見えませんよね？それが透明マントの原理ではないでしょうか?
それを考えると、ガラスのような透明なオブジェクトは、どのようにして透明であると同時に見えるのでしょうか?
光線と相互作用するさまざまな方法
実生活では、すべてのオブジェクトは 4 つの基本的な方法で光線と相互作用します。これらは、鏡面反射、拡散反射、屈折、吸収です。 .
より単純に反射として知られる鏡面反射では、光線が表面に当たり、ほとんどが一方向に反射されます (平面鏡はこの最も一般的な例です)。ただし、光線が複数の方向に反射する場合、それは拡散反射と呼ばれます (光沢のない塗装面で跳ね返る光はこのカテゴリに分類されます)。吸収とは、ほとんどの光線が物質自体によって吸収されることを意味します (真っ暗な石炭を考えてみてください)。
最後に、屈折には、物質を通る光線の透過が含まれます (水は屈折面の非常に良い例です)。
ほとんどすべての物質は、上記の 4 つの方法すべてで光と反応します。ただ、ほとんどの材料では、光の相互作用の他の方法よりも優勢な方法が常に 1 つあります。たとえば、無地の鏡 (片面が銀でコーティングされている) を考えてみましょう。
鏡は確かに多くの光を反射するため、鏡面反射は光線との相互作用の最も支配的な形態です。ただし、ミラーは入射するすべての光を反射するわけではないことに注意してください。吸収される光は常にあります。光線のごく一部は、通常の鏡でも屈折します。
透明なオブジェクトと不可視性との関係は?
これらの異なる種類の物質の相互作用で興味深い点の 1 つは、特定の方法でそれらに当たる光線を変更することです。たとえば、コップ一杯の水を考えてみましょう。光線が当たると、一部の光線は反射され、一部は吸収され、一部は透過します。したがって、これらの光線の経路は明らかに変更されています。
以下の画像は、これを視覚的に理解するのに役立ちます:
光線の一部は反射され、一部は水面を透過します
では、光を通す物体をどのように見るのでしょうか?それらの物体は人間の目には見えないはずではありませんか?
まあ、そうすべきです。そして、人間の頭蓋骨の一番上のコンパートメントである脳に位置する、重さ1400グラム未満の1つの小さなものではないにしても、それらもそうです。この光線の変化を「検出」し、透明なものの存在を識別するのに役立ちます。これをよりよく理解するために;ペンを取って見てください。 本当に それを見てください。何が見えますか？普通の、光沢のある、形の良いペンですよね?
次に、ペンと目の間にコップ一杯の水を置き、もう一度ペンを見てください。同じ形のペンですか?
ありえない。ガラスを通過する光線の経路が変更されるため、ペンはエイリアンの惑星から輸入されたように見えます.
ほら、私たちは物自体を「見る」ことは決してありません。その物体によって変更された光線が見えます。私たちの脳は頭の中ですべての複雑な計算を行い、最終的に私たちが見ている特定のオブジェクトの認識を提示します.
これこそが、私たちが透明な物体を見ることができる理由です。光線はオブジェクトを透過し、その形状に応じてオブジェクトの周りで曲がります。したがって、透明な物体を見ると、その周りのものがどのように歪んで見えるかを見て、あとは脳が処理します。私たちの脳は、透明な物体の形状を認識し、それに続いて知覚するのに十分なほど賢いので、それを目に見えるようにします.
この光線のトリッキーな振る舞いは、さらに別の興味深い現象、不可視性につながります。光線の経路を曲げたり移動させたりすることで物を見ることができるとすれば、光がいかなる種類の反射や吸収もなしに物体を通過できるとしたら、何が起こるでしょうか?実際、オブジェクトは見えなくなるのでしょうか?
この不可視性への好奇心を治すには、不可視性マントに関する記事をチェックして、実際に実際に作ることができるかどうかを調べてください!
