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What is light? 光とは何か

Electromagnetic radiation 電磁波

光は人間が見ることができる電磁波の一種です。人間に見える可視光線は、電磁波のごく一部で、その他にも電波、マイクロ波、赤外線、紫外線、X線、ガンマ線などの種類があります。電磁波の種類は周波数によって分けられていて、それによって物質にどう影響するかが異なります。
Light is a type of electromagnetic radiation. The visible light that humans can see is a small part of the electromagnetic radiation, and other types include radio waves, microwaves, infrared rays, ultraviolet rays, X-rays, and gamma rays. The types of electromagnetic waves are divided by frequency, which determines how they affect matter.

You may have heard that the sun emits radio waves, X-rays, gamma rays, etc. "in addition" to visible light, but actually they are all the same thing, and the visible light just appears special because our eyes react only to a certain range of frequency.
太陽からは可視光の「ほかに」電波やX線、ガンマ線などが放射されていると聞いたことがあるかもしれませんが、実はこれらはすべて同じもので、可視光線は私たちの目がある範囲の周波数だけに反応するため、特別に見えるだけなのです。

Please take a look at this page for the frequencies and colors of visible light.
可視光線の周波数と色についてはこちらを読んでみてください。
Colors and Numbers 色と数値

Waves and Particles 波と粒子

Electromagnetic waves have properties as both particles and waves.
電磁波は粒子としての性質と波としての性質を持っています。
For example, electromagnetic waves are diffractive, meaning that they can go around behind obstacles just like waves on the surface of water. Thanks to diffraction we can watch TV or use cellular phones even when there is an obstacle between the antenna and the devices.
例えば電磁波は回折といって水面の波の様に障害物の裏側に回り込むことができます。アンテナとの間に障害物があってもテレビが見れたり携帯電話が繋がるのは電波が回折するおかげです。

GLSL demo

Diffraction is strongest for low-frequency electromagnetic waves. Visible light also diffracts, but at least for the purposes of computer graphics, it is safe to assume that it travels in a straight line. (BTW there is no rule that CG must reproduce reality. You may be able to create fun graphics by thinking about a world where light doesn’t go straight, or it actually doesn’t go straight according to Einstein: Visualizing Interstellar's Wormhole)
回折現象は低周波数の電磁波に強くみられます。可視光線も回折しますが、少なくともコンピュータグラフィックスを行う上では、まっすぐに進むとみなして差し支えないでしょう(しかし、CGが現実を再現しなくてはならない決まりはありません。光が真っ直ぐに進まない世界を考えると楽しいグラフィクスが作れるかもしれません。アインシュタインの言う通り光は本当に曲がります: Visualizing Interstellar's Wormhole。)

Light as a particle can be imagined as a myriad of particles (photons) flying out from a light source. In a laser beam, all particles fly straight out in the same direction. Photons from many other light sources spread in all directions.
光を粒子として考える時は光源から無数の粒子(光子)が打ち出されているところを想像すると良いでしょう。レーザー光線の場合は全ての粒子が真っ直ぐ同じ方向に飛びますが、大抵の光源の場合はあらゆる方向に光子が拡散して行きます。

On the next page we will look at how light travels through air and other media.
次のページで、光が空気やその他の媒体の中をどのように進むかを見てみましょう。

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Reflection and Refraction 反射と屈折

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