単色光

単色光を利用した技術は、天体物理学、天文学から科学捜査まで幅広く応用されています。 単色という言葉は、ギリシャ語で1つ、または唯一を意味するmonosと、色を意味するchromosに由来しています。 単色光とは、原子から放出される光子に由来する電磁波のことである。 光子は、さまざまな長さとエネルギーレベルのエネルギー波面として伝搬する。 エネルギーレベルによって光の周波数が決まり、波の長さによって色が決まります。 人間が見ることのできる光の波長帯は可視光と呼ばれています。

可視光には、電磁スペクトルの低エネルギーレベルの赤色光と、電磁スペクトルの高エネルギー可視レベルの紫色光が含まれます。 光はさまざまな媒体を伝搬する際に、大気中のガスや水、有機物などの分子に存在する原子と相互作用する。 このような相互作用は原子遷移と呼ばれ、特定の波長（またはエネルギーパッケージ）の発光や吸収で構成されている。 同位体（周期表の1つの元素の原子または分子）や複合分子（複数の元素を含む）の特殊な構造は、その物理化学的特性を規定する。 このような特性によって、どの波長が吸収され、どの波長が放出されるかが決定される。 原子による光の吸収と放出は、量子と呼ばれるエネルギーパッケージで起こります。 吸収は、光が原子を励起し、電子を特定の外側の軌道に突然ジャンプさせることによって起こる。 これは軌道間の漸進的な移動ではなく、あるエネルギー量子が吸収されることによってエネルギー状態が急激に変化するのである。 単色光やレーザー技術は、このような原子の遷移と、基底状態エネルギーと呼ばれる別の原子特性を利用している。

単色光ビームは、その明るさまたは光強度、伝搬方向、色（すべて可視特性）、および偏光状態（不可視特性）により特徴付けられます。 光波は伝播方向と直交する方向に振動、つまり前後に揺れます。 例えば、光波が水平に伝播している場合、垂直に振動していることになります。 単色光の代表格はレーザー光です。 レーザー光は、特定の単一波長の1つの原子遷移から生じ、単色光ビームとなる。

単色光を物質や材料に照射すると、その物質を構成する元素の化学的性質に特徴的な遷移が誘発される。 光学分光装置は、この遷移の周波数と強度の変化を測定する分光器において、結果として生じる波長の光の山と谷を記録します。 その結果得られる波長パターンから、試料の化学組成を知ることができる。 スキャニングモノクロメーターは、光を分散させ、一度に1つの波長（または光の色）を使用して法医学サンプルまたは証拠のスキャンを可能にする光学機器であり、全スペクトル範囲をスキャンすることができます。 バッテリー駆動の紫外線単色光源は、犯罪現場で肉眼では発見しにくい証拠をスキャンするために使用されます。

クレジットカード、通貨、重要な書類には、単色レーザービームによって作成されたセキュリティスタンピングホイルに刻印されたホログラムが使用されることがよくあります。 セキュリティ標準のホログラフィは、光学可変デバイス(OVD)として知られるセキュリティ技術の第一世代を代表するものです。 ホログラフィックでないOVDの技術は他にもあり、マークされた材料は紫外線装置で検出可能である

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