紫外線・赤外線写真用データ集

電磁波	波長	周波数
電波(radio waves)	超長波(VLF: Very ―)	10～100km	3～30kHz
長波(LF: Low Frequency)	1～10km	30～300kHz
中波(MF: Medium Frequency)	100m～1km	300kHz～3MHz
短波(HF: High Frequency)	10～100m	3～30MHz
超短波(VHF: Very ―)	1～10m	30～300MHz
マイクロ波(microwave)	極超短波(UHF: Ultra ―)	10cm～1m	300MHz～3GHz
センチ波(SHF: Super ―)	1cm～10cm	3～30GHz
ミリ波(EHF: Extremely ―)	1mm～1cm	30～300GHz
赤外線(IR: Infrared)	遠赤外線(FIR: Far ―)	30μm～1mm
中赤外線	5～30μm
近赤外線(NIR: Near ―)	700nm～5μm
可視光線(visible light)		380～780nm
紫外線(UV: Ultraviolet)	近紫外線(NUV)	200～380nm
極紫外線(EUV: Extreme ―)／真空紫外線(Vacuum ―)	10～200nm
紫外線A(UVA)	315～400nm
紫外線B(UVB)	280～315nm
紫外線C(UVC)	10～280nm
Ｘ線(X-ray)		5pm～10nm
ガンマ線(Gamma ray)		～0.01nm

電磁波

波長

周波数

電波(radio waves)

超長波(VLF: Very ―)

10～100km

3～30kHz

長波(LF: Low Frequency)

1～10km

30～300kHz

中波(MF: Medium Frequency)

100m～1km

300kHz～3MHz

短波(HF: High Frequency)

10～100m

3～30MHz

超短波(VHF: Very ―)

1～10m

30～300MHz

マイクロ波(microwave)

極超短波(UHF: Ultra ―)

10cm～1m

300MHz～3GHz

センチ波(SHF: Super ―)

1cm～10cm

3～30GHz

ミリ波(EHF: Extremely ―)

1mm～1cm

30～300GHz

赤外線(IR: Infrared)

遠赤外線(FIR: Far ―)

30μm～1mm

中赤外線

5～30μm

近赤外線(NIR: Near ―)

700nm～5μm

可視光線(visible light)

380～780nm

紫外線(UV: Ultraviolet)

近紫外線(NUV)

200～380nm

極紫外線(EUV: Extreme ―)／真空紫外線(Vacuum ―)

10～200nm

紫外線A(UVA)

315～400nm

紫外線B(UVB)

280～315nm

紫外線C(UVC)

10～280nm

Ｘ線(X-ray)

5pm～10nm

ガンマ線(Gamma ray)

～0.01nm

人間の可視領域は、太陽光が大量に、また安定して(大きなギザギザがなく)地表に届く波長域と一致している。また、地表に届く太陽光のピークと、桿体の吸収ピークも、ほぼ一致する(500nm)。

地表への放射スペクトルは、次の3つの要因でおおよそ説明できる。

太陽光スペクトルの曲線の随所に見られる鋭い落ち込みは、太陽光が通り抜ける道筋に存在する気体に特定の波長付近の光が吸収されてできる。帯状のスペクトルの暗線(フラウンホーファー線 Fraunhofer line)に相当する。

落ち込みは2つのタイプに分けられる。赤・青の両方で落ち込んでいるのは太陽の回りの気体と太陽と地球の間の宇宙空間にある気体によるもの(2)、青だけで落ち込んでいるのは地球の周りの気体によるもの(3)だ。帯状スペクトルでは、後者による暗線は特に"telluric line"と呼ばれることがある。

The Atmospheric Spectrum
恒星のスペクトル (山賀進氏)
frauenhofer (Prof. Konrad A. Aniol)
Astronomy Knowledge Base: Fraunhofer line
High-Resolution Solar Spectrum (The Columbus Optical SETI Observatory)

UVC(190～280nm)とUVB(280～315nm)のほとんどは、オゾン層に吸収される。

UVA(315～400nm)からは、基本的には、短波長から長波長へと減少率が下がっていく。これは、窒素分子や酸素分子による散乱(レイリー散乱: キリヤ Q&A25・キリヤ Q&A41 (キリヤ化学))の量が波長が短いほど大きくなるためだ(1つの分子についてみると、散乱量は波長の4乗に反比例する)。

680～760nmの吸収ピークは、地球のまわりの酸素による。特に、760nmの鋭いピークは、帯状のスペクトルでも最も明瞭に認められるtelluric lineで、「A-band」と呼ばれる。

800nm～2μm(2000nm)にある数個の吸収ピークは、おもに地球のまわりの水蒸気の吸収による(そのため、気候や天候によって激しく上下する)。2μm～は、水蒸気・二酸化炭素・一酸化炭素・二酸化窒素・メタンなどによって吸収される。もともと微弱な2.5μmより長い波長の電磁波は、このためほとんど地表に届かない。これらの気体は地球表面からの放射(10μm=10000nmにピークを持つ)も吸収して地球に「温室効果」をもたらす。

Solar Radiation, Heat Transport, Atmospheric Absorption (Powerpoint file)・Atmospheric Absorption, Radiative Transfer, Clouds and Radiation (Powerpoint file) (Prof. Axel Kleidon, the University of Maryland)
V1003 Science and Society - Sources and impacts of greenhouse gases (Prof. P. deMenocal, LDEO, Columbia Univ.)
What Happens to the Radiation Hitting the Earth? (NASA)

DNAやタンパクは、可視光線をほとんど吸収しない(透明に見える――例: 卵白、ゼラチン)が、UVCに吸収のピークがあって、影響を受け、生命活動を危険にさらす。UVBは皮膚ガン・白内障のリスク要因ともなる一方、皮膚でのビタミンD合成を促し、ビタミンD欠乏(vitamin D deficiency)による心臓病や骨格の病気(くる病・骨軟化症・骨粗鬆症)のリスクを軽減する。

紫外線保健指導マニュアル (環境省: マニュアル本体(PDF)) | Global Solar UV Index: A Practical Guide (WHO) | 資生堂 UV Information
ビタミンD解説 (国立健康・栄養研究所) Vitamin D (Wikipedia)
ビタミンD (ウィキペディア)
Facts About Vitamin D (Warren Grant Magnuson Clinical Center, NIH)

UVBの放射量は緯度や高度による差が大きく、例えば那覇では札幌のほぼ2倍にのぼる。

オゾン層・紫外線 (気象庁)

高緯度の地域から低緯度の地域への移住者やその子孫(オーストラリア・ニュージーランドの白人など)では皮膚癌の発症リスクが非常に高くなり、逆に、高緯度地域から低緯度地域への移住者ではビタミンD欠乏の比率が高いことが知られている。

オーストラリアにおける発癌率・癌による死亡率 | ニュージーランドにおける発癌率・癌による死亡率 (WHO)
European Journal of Clinical Nutrition - Prevalence and predictors of vitamin D deficiency in five immigrant groups living in Oslo, Norway: the Oslo Immigrant Health Study (K Holvik & al.)

植生が示す最大の特徴は、700nm～750nmでの反射量の急上昇だ。だから、ランドサットが撮影した画像の場合、Band3の画像とBand4の画像を対比することで植生の分布をとらえることができる。

黒体輻射強度
	波長(nm)
太陽の黒体輻射の理論分布。太陽表面温度を5800Kとして描図。

吸光度
	波長(nm)

色素濃度
	波長(nm)

放射量 (W/m² /nm)
	波長(nm)

放射量 (W/m² /nm)
	波長(nm)