OBSERVATION LAB / 観測して確かめる
光と電磁波、スペクトルの基本
星の光を分けると、色の帯の中に元素の手がかりが現れます。
30秒でわかる答え
光は波長によって色や性質が変わります。スペクトルの暗線・輝線を比較すると、光を吸収・放出する原子や分子の候補を調べられます。
- 観測の要点
- 白い光をプリズムで分ける分光すると波長の違いが見える
- 計算・比較
- 温度によって光の分布が変わる波長 λ と周波数 ν は c=λν で結ばれる
ILLUSTRATED JOURNEY
3つの図で仕組みを発見する
3枚の図を順に見て、仕組みをつかみましょう。図は実際の写真ではありません。
白い光をプリズムで分ける
分光すると波長の違いが見える
波長ごとの違いを表した模式図
温度によって光の分布が変わる
黒体放射のピークは、温度が高いほど短い波長へ移る
線の強さは説明用
暗線と輝線の位置を読み取る
連続スペクトルに吸収線・輝線が重なる
波長ごとの違いを表した模式図
TOUCH AND DISCOVER
温度と波長を変えて、星の光の分布を見る
温度・ガスの種類・注目する波長を変えて、理想黒体の相対強度と説明用の吸収線を表示します。
波長 380–740 nm / 相対強度（規格化）
比較条件
計算は簡略化した理想モデル。線や点は実測データではありません。
LEARN AT YOUR LEVEL
宇宙のふしぎを、もう少し。
入門から少し専門的な話題まで。4つの段階で、知っておきたいポイントを短く紹介します。
まず絵で理解する
星の光を分けると、色の帯の中に元素の手がかりが現れます。
- 分光すると波長の違いが見える
- 元素の判定には複数の線を使う
観測の基本を覚える
光は波長によって色や性質が変わります。スペクトルの暗線・輝線を比較すると、光を吸収・放出する原子や分子の候補を調べられます。
- 波長 λ と周波数 ν は c=λν で結ばれる
- 黒体放射のピークは、温度が高いほど短い波長へ移る
式や比較で調べる
条件を変えると、計算結果がどう変わるかを確かめましょう。
- 連続スペクトルに吸収線・輝線が重なる
- 線の移動はドップラー効果や他要因でも起こる
専門数値の成り立ちと限界を検証する
使える範囲・単位・仮定を区別して、計算結果を評価します。
- ウィーンの変位則 λmax T≈2.898×10⁻³ m K
- 分光器の波長較正と装置応答の補正が必須
式は、ここに書いた理想的な条件にもとづいています。実際の観測では、装置の特性・較正・誤差の見積もりなども考える必要があります。
1 QUESTION CHECK
図のあとに、1問だけ
暗線の位置だけで元素を断定できる？
答えを1つ選んでください。
COMMON QUESTIONS
よくある誤解
このグラフは本物の観測データですか？
計算結果はどこまで正しい？
科学的な前提と出典
図は実際の写真ではなく、波長ごとの違いを表した説明用の模式図で、線の強さも説明用です。操作部は理想的な条件の簡単なモデルで、最新の観測成果や機器の測定値を再現するものではありません。
資料確認日：2026-10-16