「空はなぜ青いのか？」という疑問は、誰もが一度は抱いたことがあるのではないでしょうか。特に快晴の日の青空は美しく、見ているだけで気持ちが晴れやかになりますよね。実は、この青色には「光の散乱」という物理現象が大きく関わっています。
この記事では、空が青く見える理由を科学的に解説するとともに、思わず人に話したくなる豆知識も紹介します！
この雑学を要約すると
- 空が青いのは、太陽光が大気中の空気分子によって散乱される「レイリー散乱」の影響。特に波長の短い青い光が強く散乱されるため。
- 夕焼けが赤いのは、太陽が沈む際に光が大気を通過する距離が長くなり、波長の長い赤やオレンジの光が届きやすくなるため。
- 本来、空は紫色の要素も多く含んでいるが、人間の目は青色の方を強く感じるため、青く見える。
空の色は光の散乱で決まる
空の色が青い理由を知るためには、まず「光」について理解することが大切です。
私たちが目にする光は、太陽から届く「白色光」です。しかし、この白色光は実は「赤・橙・黄・緑・青・藍・紫」など、さまざまな色の光が混ざり合ったもの。プリズムを通すと虹のように分かれることからもわかりますね。
地球の大気中にある小さな空気分子は、光をあちこちに散らばらせる性質を持っています。これを「レイリー散乱」と呼びます。そして、このレイリー散乱は波長の短い光ほど強く散乱するという特徴があるのです。
マナブ波長の短い光ほど強く散乱するってどういうこと？
知恵の妖精ミネル光には波長というものがあって、赤い光は長く、青い光は短いんだよ。波長が短い光は、空気分子にぶつかると四方八方に散乱しやすいんだ！
マナブじゃあ、青い光が特に散乱しやすいから、空が青く見えるんだね！
知恵の妖精ミネルその通り！昼間の空が青く見えるのは、このレイリー散乱のおかげなんだよ。
夕焼けが赤いのも光の散乱が関係している
では、同じ空なのに夕方になると赤くなるのはなぜでしょうか？
実は、夕方になると太陽の位置が低くなり、光が地球の大気を通過する距離が長くなるため、青い光や紫の光はほとんど散乱してしまい、私たちの目には届かなくなります。その結果、波長の長い赤やオレンジの光が主に届くため、夕焼けは赤く見えるのです。
豆知識「本当は空は紫色？」
実は、青よりもさらに波長の短い「紫色」の光もレイリー散乱されやすいのですが、人間の目は青い光の方をより強く感じる性質があります。そのため、青色が優勢になり、私たちには「空は青く見える」と感じるのです。
まとめ
・空が青いのは、太陽光が大気中の空気分子によって散乱される「レイリー散乱」の影響。特に波長の短い青い光が強く散乱されるため。
・夕焼けが赤いのは、太陽が沈む際に光が大気を通過する距離が長くなり、波長の長い赤やオレンジの光が届きやすくなるため。
・本来、空は紫色の要素も多く含んでいるが、人間の目は青色の方を強く感じるため、青く見える。
快晴の日に空を見上げたら、ぜひ「この青色は光の散乱のおかげなんだ！」と思い出してみてくださいね！
