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いまさら聞けない!空が青い理由について

空が青い理由

意外と答えられない!?空が青い理由

「ねえ、お父さん! 何でお空は青いの?」という子供ながらの素朴な疑問にどうやって答えたらよいでしょうか。
空がなぜ青いのかというのは、知っているようで知らないパターンの雑学だと言えます。
海が青いから、そういうものだから、ではなくきちんとした情報で説明してあげたいものです。
これを説明するには太陽の光と地球の大気、そして人間の目を考える必要があります。

まず、人間の目は青い色は青く見えるという性質を持っています。
難しい言葉でいうと「青のクオリア」を認識する能力があります。
クオリアが気になってしまった方は(wikipedia:クオリアをどうぞ。)
なんのことは無い「青いものは青い」これで済む話ですね。
では、太陽の光について考えてみましょう。

太陽には複数の色の光が含まれている

虹
人間の目には、太陽の光は白やオレンジに見えます。
空が青い時の太陽の色は白(に見える色)ですので、ここをメインに考えましょう。
その白い光自体には、実は多数の色が含まれています。
更に言うならば、人間が見ることができない波長の色まで含まれているのです。
紫外線や赤外線のことですね。
プリズムという実験器具を使ったことがある場合は、太陽の白い光が7色に分けられるという実験で、それを確認したことがあるはずです。
知らない方も、雨がプリズムのような働きをした場合は虹(7色の光の束)を確認したことはあるでしょう。
太陽の光には虹色のような沢山の色が含まれていることが分かります。

さて、太陽と人間の間には、地球が持つ分厚い大気の層があります。
この層は分子(二酸化炭素や窒素、水分)を多分に含み、太陽光を乱反射させます。
地球の大気は青い色を選択的に乱反射する性質があるのです。
複数の色の光があるのに、どうして青い光が乱反射されるかというと、これには波長が関係しています。
例えば、赤の光は波長が長く、青の波長は短いからなのです、そして波長が短ければ短いほど散乱されるからなのです。
波長の短い青色の光は乱反射されやすいと言う事です。
大気は分厚いので、青い光の反射がどこまでも続いていきます。
すると、空には満遍なく青い色が広がるのです。
これが空が青い理由となります。
簡単にまとめると、
太陽には、複数色の光が含まれていて、その中の青色があちこちに散らばっているので遠くから観た私達は空が青く見えると言う訳です。
実は、宇宙から見た地球の大気も青く見えます。
昼半球を中心に、大気の層が隈なく青くなっているからです。
これで、海が青いから、そういうものだから、という表現を使わずに子供のからの疑問にも答えられますね。
以上が、いまさら聞けない!空が青い理由についての内容になります。
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