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光の色とエネルギー
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吉澤雅幸（東北大学大学院理学研究科） |
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【講師プロフィール】
専門分野はレーザーを用いた超高速分光です。光合成で光エネルギーを効率よく集める仕組みを研究しています。
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光の持つ重要な性質である色（スペクトル）とエネルギーの関係について簡単な実験を交えて授業をします。光の色を分ける光学素子には、プリズムと回折格子があります。授業では、回折格子を用いて白熱電球、蛍光灯、ＬＥＤなどの電灯を観察します。電灯の色と発光原理の関係について学び、エネルギー効率について考えます。また、私たちが色を感じる仕組みである三原色の原理についても簡単な実験を行います。
最先端の研究例として、レーザーを用いた光合成の研究について紹介します。太陽から地球に届く光にはあらゆる色が含まれています。いろいろな色の光を効率よく利用するために、自然は緑色（クロロフィル）と赤色（カロテノイド）の色素を準備しています。この仕組みを理解して効率よい光エネルギーの利用方法を実現することで、エネルギー問題の解決につながると期待されています。
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回折格子で観察した電球（上）と白色LED（下）のスペクトル。 |
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植物の色素。クロロフィル（葉）とカロテノイド（ミニトマト）。 |
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