ここでは、鏡がどうやって姿をうつしているのかについて、鏡の仕組みをもとに分かりやすく紹介します。
私たちが見る「色」は、光の波長によって決まります。
たとえば、「光」がリンゴに当たると、リンゴは赤(い波長)以外のすべての色の光を吸収するため、赤い波長の光だけが反射して、私たちの目に入ってきます。
私たちの目は、赤い波長の光を「赤い色」として認識しているため、リンゴは赤く見えるのです。
では、鏡に自分の姿が映るのはなぜなのでしょうか?
光が鏡に当たってどのようにして私たちの目に入っているのかをもとに考えてみましょう。
鏡の仕組み
さて、鏡は、とても滑らかな表面をしたガラスで構成されています。
そして、そのガラスの背後には薄い金属の膜があります。
光が鏡に当たると、光はガラス部分を通り抜けて、金属膜に到達します。 金属膜は、どの色の光も吸収しません。
鏡は、吸収されなかったすべての波長の光を、そのまままっすぐ反射するので、その光が目に入ってきます。
これが、私たちが鏡に映った自分(光源となる光が持つ波長)をそのまま見ることができる仕組みです。
ここで一つ質問です。
実は、鏡と同じように光をすべて反射する「全反射」を引き起こしているものに「雪」がありますが、ではなぜ雪は鏡のように姿をうつさないのでしょうか?
雪が私たちの姿をうつさないのはなぜ?
雪もすべての色の光を反射しているのに、なぜ私たちは雪に映った自分を見ることができないのでしょうか?
その答えは、表面の「滑らかさ」にあります。
雪は表面がザラザラしているため、凹凸や隙間で光が折れ曲がったり(屈折)、反射したり、お互いにぶつかりあったりしてして、あらゆる方向に光を乱反射してしまうのです。
光は絵具とは異なり、たくさんの波長の光が混ざり合うほど白くなるため、雪は白く見えるのです(光の三原色)。
一方、鏡の金属膜の表面はとても滑らかで、光を曲げることなく、より直接的に反射します。
私たちは、鏡の表面で反射してまっすぐ目に入ってきた光をそのまま色として認識しているのです。