ずいぶん前ですが、下記物体が目の前にあったら目視できるのか、という問題提起をし、光物理のお勉強をしていました。
で、おそらくこうだろうという結論に行き当たったため、ご報告をば。
結論：この物体に光を当てると、身の回りの物体と同様、鋭い散乱光を返してくる。しかしその散乱光強度は非常に微弱で、目視は不可能である。
……この物体は極端にアスペクト比が高く非現実的なので、もう少し現実的な粒子から考えてみる。
【例１】
まず、一辺が光の波長に対して十分に大きい場合。
たとえば１００ｕｍ（ミクロン）の立方体の粒子。
細かい塩の結晶でも思い浮かべていただければよいでしょう。
この粒子に光を照射すると、結晶表面や内部で光の散乱が起こり、入射方向とその１８０度逆方向に鋭い散乱光が放射される。
……このとき、光は十分な強度で跳ね返ってくるので、この粒子は「ギリギリ目に見える」ということにしておく。
【例２】
つぎに、一辺が１ｎｍの立方体の場合。
このサイズは光の波長より小さいため、幾何光学の常識は通用せず、先ほどとは異なる現象が起こる。
まず、単位面積当たりの散乱光の強度は例１の時の１垓（10^20）分の１という非常に小さな値となる。
しかも散乱光は一定方向に鋭く放射されるわけではなく、全方位にぼんやりあらわれる。
以上から、最早１ｎｍの立方体は目視不能である。
【本題】
ではこれを二次元方向に拡張し、命題の１ｍ×０．５ｍ×１ｎｍにしたらどうなるだろうか。
これは参考書上では想定されていないトンデモ物体なので、何が起こるかを類推する。
まず散乱光の放射方向だが、例１のように、入射方向とその逆方向に鋭く現れる。
これはたぶん間違いない。
問題の反射強度だが、やや乱暴な計算をしてしまえば、単位面積当たりの散乱光強度は例１の１００万分の１程度になるハズである。
つまり、ふつうの食塩の１００万分の１しか光を反射しないわけで、目視は不可能といってよいだろう。
シングルナノメートルの世界では、「光子が原子に近接したとき、相互作用を起こす確率はいかほどか」という考え方が必要になります。
厚さ１ｎｍの物体に光が照射された時。
厚さ１ｎｍの中には原子は何個あるのか。
その一つ一つに光子が相互作用する可能性がいくらだから、この物体が光を跳ね返す確率はいくらだ。
そういうレベルの世界なんですな。
つまり「見えないとは言い切れないけど、非常に見えにくい」のが、ナノスケールの物体なのでした。
徒然狸 ―タヌキの日記―
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