光が照らす物質の世界
光が照らす物質の世界
私たちのまわりにあるさまざまな物質があらわす多彩な現象は，その物質を構成する原子や電子の空間配列や運動状態と密接に関係しています。それらの大きさや構造は実に多彩です。
光とは，電場と磁場とが一体となって振動する波（電磁波）で，波長によって下の図のように分類されています。可視光は波長が400〜700nmの電磁波で，波長にしたがって七色に変化します。それより波長の長いものには赤外線やラジオ波などがあり，通信などに利用されています。短いものには紫外線やＸ線などがあり，医療や工学に，さらに分子・原子レベルの物質構造の解明に役立っています。
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また，光は波としての性質だけでなく，波長に逆比例したエネルギーをもつ「粒子」としての性質も持っています。物質に光を照射すると，物質の内部の電子が光のエネルギーを得て外に飛び出してくる現象（光電効果）が起こります。 飛び出してきた電子（光電子）を調べることにより，物質の中の電子のふるまいを知ることができます。 |
極紫外からＸ線にいたるこの短波長の光，これで見えるのは物質の内部の姿であって，わたしたちが眼で見えるような色や形ではありません。しかし，わたしたちはさまざまな測定器を駆使して，この光と物質の織り成すドラマを「見る」ことができるのです。
放射光は，この領域の光を切れ目なしに供給する，最もすぐれた光源です。
放射光には，他にも以下のようなすぐれた特徴があります。
- 指向性が高い光：発光点から遠く離れても光が広がりにくいので，放出された光を無駄なく使うことができます。
- 偏光した光：放射光は水平方向に偏光した光です。偏光した光を用いると，物質の方向性に関する情報が得られます。また，挿入光源を用いると円偏光した光，縦方向に偏光した光も得られます。
- パルスの光：「単バンチ」というモードで放射光を運転すると，パルス光を実験に利用でき，時間変化を追うような実験が可能になります。