東京工科大学　工学部　応用化学科　ブログ

　電磁波は電場が振動することにより磁場を生み出し、その磁場の振動が電場をつくる・・・という現象が繰り返しながら伝搬してゆくものです。このときの振動数νと波長λの間には、光速をＣとすると、λν＝Ｃなる関係があります。波長の大きさによって電磁波はラジオ波（極長波～短波）、テレビでつかう電波（極短波～極超短波）、携帯などで使うマイクロ波、こたつなどで使う赤外線、人の目で見える可視光、日焼けの原因となる紫外線、そしてＸ線、放射線、と性質を変えますが、すべて波長が異なるだけの同じ電磁波です。

　一方、光にはこのような波としての性質と粒子としての２つの性質があり、化学の世界では粒子としての光子を扱います。波長λの光子1個がもつエネルギーＥはプランクの法則によりＥ＝hc/λと表され（hはプランク定数）、光子1個が分子1個に吸収されると反応がおこり、1個の生成物ができる・・・と化学反応が記述できるのです。

　表の中の可視光は720nm～400nmの波長の光をさし、他の分類とは変則的ですが、これはたまたま我々の目の中の視細胞にあるレチナールという分子が吸収する光の波長がその範囲にあるため、その領域だけ人間に見えるという、人間のわがままによって光が分類されているのです。

　プランクの法則を見ると、波長が短ければ短いほど光子のエネルギーは大きくなることがわかります。表の物性という欄を見ると、波長の長い光、すなわちエネルギーの小さな光子は電子スピンと相互作用するなど、分子の中の小さなエネルギーをもつ現象を引き起こします。光子のエネルギーが大きくなるにつれ、核スピンや分子の回転などを引き起こし、可視光～紫外線以下の波長の領域ではついに分子の結合を切り、化学反応を引き起こすだけの力をもつことになります。

　このような分野の学問（光化学）は分子の構造を知り、物理化学、量子化学を知ったのちでなければ使いこなせないので、多くの大学では大学院から習う教科ですが、本学では3年後期に学習します。