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25 関係: 可視光線、吸光、リモートセンシング、トランスデューサー、フォトレジスタ、フォトダイオード、分光測色法、アバランシェフォトダイオード、光子、光電効果、光電子増倍管、光束、光検出器、紫外線、照度、露出計、蛍光、電子回路、電磁スペクトル、X線、機械、放射強度、放射照度、放射束、散乱。
可視光線
可視光線（かしこうせん 英：Visible light）とは、電磁波のうち、ヒトの目で見える波長のもの。いわゆる光のこと。JIS Z8120の定義によれば、可視光線に相当する電磁波の波長は下界はおおよそ360-400 nm、上界はおおよそ760-830 nmである。可視光線より波長が短くなっても長くなっても、ヒトの目には見ることができなくなる。可視光線より波長の短いものを紫外線、長いものを赤外線と呼ぶ。可視光線に対し、赤外線と紫外線を指して、不可視光線（ふかしこうせん）と呼ぶ場合もある。 可視光線は、太陽やそのほか様々な照明から発せられる。通常は、様々な波長の可視光線が混ざった状態であり、この場合、光は白に近い色に見える。プリズムなどを用いて、可視光線をその波長によって分離してみると、それぞれの波長の可視光線が、ヒトの目には異なった色を持った光として認識されることがわかる。各波長の可視光線の色は、日本語では波長の短い側から順に、紫、青紫、青、青緑、緑、黄緑、黄、黄赤（橙）、赤で、俗に七色といわれるが、これは連続的な移り変わりであり、文化によって分類の仕方は異なる（虹の色数を参照のこと）。波長ごとに色が順に移り変わること、あるいはその色の並ぶ様を、スペクトルと呼ぶ。 もちろん、可視光線という区分は、あくまでヒトの視覚を主体とした分類である。紫外線領域の視覚を持つ動物は多数ある（一部の昆虫類や鳥類など）。太陽光をスペクトル分解するとその多くは可視光線であるが、これは偶然ではない。太陽光の多くを占める波長域がこの領域だったからこそ、人間の目がこの領域の光を捉えるように進化したと解釈できる。 可視光線は、通常はヒトの体に害はないが、例えば核爆発などの強い可視光線が目に入ると網膜の火傷の危険性がある。.
吸光
吸光（きゅうこう、英語：absorption）とは、物質が光を吸収する現象のことである。 量子論によると、物質の固有状態（電子の軌道や、分子の振動・回転などの状態）は連続でなく、飛び飛びの値をとる。この状態間のエネルギー差と等しい波長の光が物質に照射されると、そのエネルギーを吸収して状態の遷移が起こり、物質は励起される。（ただし、実際にはスピン禁制など、他の制限がつくため、エネルギー値のみで決まるわけではない。） 実際には、物質は光エネルギーを吸収したままなのではなく、すぐに励起状態から基底状態に戻り、この際に吸収したエネルギーを放出する。しかし、エネルギーの一部は無輻射過程を経るため、吸収した光と完全に同じ波長・強度の光として放出されるわけではない。したがって、光の一部は物質に吸収され続けるように観測される。 通常の場合、紫外・可視・近赤外領域の波長では電子遷移が生じ、赤外領域では分子の振動遷移あるいは回転遷移が生じる。 また、物質に白色光を照射し、その一部が吸収された場合、その物質は吸収された光の補色として観察される。.
リモートセンシング
リモートセンシング (Remote Sensing) とは、対象を遠隔から測定する手段であり、その定義は幅広い。 しかし、狭義には、人工衛星や航空機などから地球表面付近を観測する技術を指すことが多い。 リモートセンシングには、観測装置（センサー）と、それを上空に運ぶためのプラットフォームが必要である。観測装置としては、写真、放射計、レーザープロファイラー、レーダーなどが使われる。 プラットフォームとしては、飛行機、気球、ヘリコプター、人工衛星などが使われる。 広範囲を観測できる、人が行きにくい場所（危険地域）が観測できる、などの利点がある。.
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トランスデューサー
トランスデューサー（変換器）は測定、情報転送を含む様々な目的のために、ある種類のエネルギーを別のものに変える装置で、通常電気的、電子的な素子または電気機械である。たとえばセンサのようにある物理量を電気信号に変える素子、機器などである。 広義では、トランスデューサーは1つの形態から別のものに信号を変えるあらゆる装置と定義される。.
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フォトレジスタ
フォトレジスタ (photoresistor) とは、入射する光の強度が増加すると電気抵抗が低下する電子部品である。 光依存性抵抗 (light-dependent resistor, LDR) や 光導電体 (photoconductor) 、フォトセル(photocell)とも呼ばれる。 フォトレジスタは、高抵抗の半導体でできている。 充分に周波数の高い光が素子に入ると、半導体に吸収された光子のエネルギーにより束縛電子が伝導帯に飛び込む。 結果として生じる自由電子（と対になるホール）によって電流が流れ、電気抵抗が低くなる。 光電素子には、内因性・外因性のどちらもある。 内因性の素子では価電子帯にだけ存在する電子がバンドギャップを越えなければならず、その励起に相当する以上のエネルギーを持つ光子が必要になる。 外因性の素子には伝導帯に近い基底状態エネルギーを持つ不純物が加えられているので電子が遠くまで飛ばなくてもよく、エネルギーの低い（波長が長い、周波数が低い）光子でも充分に機能する。 半導体に真性半導体を用いるイントリンシック形と、n形やp形半導体を用いるエキシトリンシック形がある。 エキシトリンシック形は、エネルギーギャップよりも小さいエネルギーの光で電子を励起できるので、より長い波長領域に感度があるという特徴がある。.
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フォトダイオード
フォトダイオード フォトダイオード フォトダイオード（Photodiode）は、光検出器として働く半導体のダイオードである。フォトダイオードにはデバイスの検出部に光を取り込むための窓や光ファイバーの接続部が存在している。真空紫外線やX線検出用のフォトダイオードは検出窓が存在しないものもある。 フォトトランジスタは、基本的にはバイポーラトランジスタで、バイポーラトランジスタのベース・コレクターのpn接合に光が到達するようなケースに封入している。フォトトランジスタはフォトダイオードの様に動作するが、光に対してはより高感度である。これは、光子によりベースコレクター間の接合に電子が生成され、それがベースに注入されるからで、この電流がトランジスター動作で増幅される。しかし、フォトトランジスタはフォトダイオードより応答時間が遅い。 ほとんどのフォトダイオードは右の写真の様な形状をしており、発光ダイオードと形状が似ている。2端子（もしくはワイヤー）がそこより出ている。端子の長さの短い方がカソードで、長い方がアノードである。下に回路図が示してあり、電流はアノードからカソードの方向に矢印の向きに流れる。.
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分光測色法
分光測色計 分光測色法（英: Spectrophotometry）とは、物理学における電磁スペクトルの定量的研究手法である。分光法よりも適用範囲が狭く、可視光線、近紫外線、近赤外線を扱う。また、時間分解分光技法も含まれない。 分光測色法では、分光測色計または分光測色器（spectrophotometer）を使う。分光測色計は光度計の一種で、色ごと（より正確に言えば光の波長ごと）の強さを測定する。分光測色計には様々な種類のものが存在する。分類上重要な差異としては、扱える波長の範囲、使用している測定技法の違い、光をスペクトルに分解する技法の違い、測定対象の種類などがある。また、スペクトルの帯域幅と線形な範囲も重要な特性である。 分光測色計の典型的な利用として吸光の測定（吸光光度計）があるが、散乱反射率や鏡面反射率も測定できるよう設計されている。 分光測色計の利用は物理学に限定されない。化学、生物化学、分子生物学などの分野でもよく使われている。.
アバランシェフォトダイオード
アバランシェフォトダイオード（avalanche photodiode）とは、アバランシェ増倍と呼ばれる現象を利用して受光感度を上昇させたフォトダイオードである。略称はAPD。 半導体中に大きな電界があると、光子の衝突によって発生する電子が加速され、他の半導体原子と衝突して複数の電子を弾き出す。ここで弾き出された電子は電界によって加速され、他の半導体原子に衝突してさらに電子を弾き出す。この連鎖によって、移動する電子が爆発的に増える現象をアバランシェ増倍と呼ぶ。 アバランシェ増倍によって微弱な光でも大きな電位変化を引き起こせるため、フォトダイオードの受光感度を大きく上昇させることが可能になる。 一般のフォトダイオードの価格が数百円～であるのに対し、従来100万円以上と非常に高価であったが最近になって1万円程度の物も販売されている（2007年4月）。 ちなみに、アバランシェとは雪崩のこと。 主要なメーカーには浜松ホトニクス、京セミ、松定プレシジョンなどが挙げられる。 Category:ダイオード.
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光子
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光電効果
光電効果（こうでんこうか、photoelectric effect）とは、外部光電効果と内部光電効果の総称である。単に光電効果という場合は外部光電効果を指す場合が多い。内部光電効果は光センサなどで広く利用される。光電効果そのものは特異な現象ではなく酸化物、硫化物その他無機化合物、有機化合物等に普遍的に起こる。.
光電子増倍管
'''光電子増倍管''' 上方から光子が入り込む '''光電子増倍管の構造''' 左側から入射した単一の光子が光電陰極に衝突して1つの電子に変換される。この電子が最初のダイノードに衝突すると、多数の電子の放出が起こり、複数のダイノードで電子がなだれのように増幅される。 光電子増倍管（こうでんしぞうばいかん、photomultiplier tube、PMT）は、光電効果を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電管を基本に、電流増幅（＝電子増倍）機能を付加した高感度光検出器で、フォトマルまたはPMTと略称されることもある。右の写真のように頭部から光が入射する「ヘッドオン（エンドオン）型」と、側方から光が入射する「サイドオン型」とに大別される。 “光電子倍増管”は誤植である。.
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光束
光束（こうそく、）とは、ある面を通過する光の明るさを表す物理量である。SI単位はルーメン（記号: lm）、またはカンデラステラジアン （記号: cd sr）が用いられる。光束は人間の感じる量を表す心理物理量のひとつである。 光源を囲う面を貫く光束は全光束と呼ばれる。ランプの仕様は全光束によって表すことが多い。.
光検出器
光検出器（ひかりけんしゅつき、Photodetector）とは、光などの電磁気的エネルギーを検出するセンサである。光センサ（Photosensor）とも、受光素子ともいう。.
紫外線
紫外線（しがいせん、ultraviolet）とは、波長が10 - 400 nm、即ち可視光線より短く軟X線より長い不可視光線の電磁波である。.
照度
照度 照度（しょうど、）とは、物体の表面を照らす光の明るさを表す物理量である。 照度は人間の感じる量を表す心理物理量のひとつである。 国際単位系（SI）における単位はルクス（記号: lx）またはルーメン毎平方メートル（記号: lm m）が用いられる。照度は光束発散度と同じ次元を持つが、光束発散度は平面状の光源の指標であり、照度は照射された側の指標を表す。.
露出計
電気機械式露出計(1968)旧ソビエト連邦製のレニングラード4型、反射光式単体露出計である。 露出計（ろしゅつけい、Exposure Meter ）は、写真や映画の撮影において光の強度を測定し、設定すべき露出値を割り出すための機械である。露出計で光の強弱を測ることを「測光」と言う。.
蛍光
蛍光（けいこう、fluorescence）とは、発光現象の分類。.
電子回路
I/Oが1つのチップに集積されている。 プリント基板を使った電子回路 電子回路（でんしかいろ、electronic circuit）は、電気回路の一種であるが、その対象が専ら電子工学的（弱電）であるものを特に指して言う。構成要素は良導体による配線の他、主として電子部品である。組み合わせにより、単純なものから複雑なものまで様々な動作が可能である。信号を増幅したり、計算したり、データを転送したりといったことができる。回路は個々の電子部品を電気伝導体のワイヤで相互接続することで構築できるが、近年では一般にプリント基板にフォトリソグラフィで配線を作り、そこにはんだで電子部品を固定することで回路を構築する。 集積回路では、ケイ素などの半導体でできた基板上に素子と配線を形成する。集積回路も電子回路の一種だが、この記事ではもっぱら集積回路は不可分な一個部品として扱う。集積回路の内部の電子回路については集積回路の記事を参照のこと。 プリント基板は試作には向いていないため、新規設計の評価にはブレッドボード、ユニバーサル基板などを一般に使用する。それらは開発途中で素早く回路に変更を加えることができる。 プリント基板が多用されるようになる以前は、ワイヤラッピング配線や、ラグ板などを利用した空中配線により、電子回路は作られていた。 大きくアナログ回路・デジタル回路（論理回路）・アナログとデジタルの混合信号回路（アナログ-デジタル変換回路、デジタル-アナログ変換回路など）に分けられる。取り扱う周波数により、低周波回路・高周波回路という分け方をする場合もある。.
電磁スペクトル
電磁スペクトル（でんじすぺくとる、）とは、存在し得る、すべての電磁波の周波数（または波長）帯域のことである。 電磁スペクトルの周波数は、超低周波（長波長側）からガンマ線（短波長側）にわたって広がっており、その規模は数千 km の長さから原子の幅をも下回る長さまで無限にわたっている。 波長 λ における電磁波エネルギーは 周波数 ν における光子のエネルギーと関連している。故に、電磁スペクトルはこれらの等価な3種類の値によって表現される。これら3つの値は真空中において以下のような関係にある。 ここで.
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X線
透視画像。骨と指輪の部分が黒く写っている。 X線（エックスせん、X-ray）とは、波長が1pm - 10nm程度の電磁波のことを言う。発見者であるヴィルヘルム・レントゲンの名をとってレントゲン線と呼ばれる事もある。放射線の一種である。X線撮影、回折現象を利用した結晶構造の解析などに用いられる。.
機械
この記事では機械、器械（きかい、フランス語、英語、オランダ語：machine、ドイツ語：Maschine）について説明する。 なお、日本語で「機械」は主に人力以外の動力で動く複雑で大規模なものを言い、「器械」のほうは、人力で動く単純かつ小規模なものや道具を指すことが多い。.
放射強度
放射強度（ほうしゃきょうど、）とは、点状の放射源からある方向へ時間あたりに放射される放射エネルギーを表す物理量である。 放射束を放射源から見た立体角で微分することにより得られる。SIにおける単位はワット毎ステラジアン（記号: W sr）が用いられる。 放射強度は方向によって変化する。例えばアンテナから放射される放射束は、アンテナの形状と方向によって密度が大きく異なり、角度によって放射強度が変わる。 また、放射強度は放射源がその広がりに比べて遠方にあり、点状とみなすことができるようなときに有用な量である。例えば星などの天体にも適用される。これに対して放射源の広がりを考慮するときは放射輝度を用いる。.
放射照度
放射照度（ほうしゃしょうど、）とは、物体へ時間あたりに照射される、面積あたりの放射エネルギーを表す物理量である。 放射束を物体の表面積で微分することにより得られる。 SIにおける単位はワット毎平方メートル（記号: W m）が用いられる。天文学ではCGS単位系のエルグ毎平方センチメートル毎秒（記号: erg cm s）がよく用いられる。 放射発散度は同じ単位を持つが、放射発散度は放射源の指標であり、放射照度は照射される対象の指標である。.
放射束
放射束（ほうしゃそく、）とは、ある面を時間あたりに通過する放射エネルギーを表す物理量である。SI単位はワット（記号: W）が用いられる。 放射源を囲う面を通り抜ける全放射束は放射源の仕事率（）に等しい。放射源が電流によるものであれば、損失がなければ、消費電力と等しく、放射電力（ほうしゃでんりょく、）とも呼ばれる。 一般的には電磁波に対して放射束の概念を用いることが多いが、エネルギーの放射であれば放射束の概念を用いることができて、音波や粒子線の放出に対しても放射束を考えることができる。.
散乱
散乱（さんらん、）とは、光などの波や粒子がターゲットと衝突あるいは相互作用して方向を変えられること。.
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照度計。
