空はなぜ青いの?

空はなぜ青いの?

こたえ:青(あお)い光(ひかり)は散(ち)らばりやすいからです。

わたしたちの身(み)の回(まわ)りにある空気(くうき)は透明(とうめい)なのに、空(そら)を見上(みあ)げると青(あお)く見(み)えます。また、夜(よる)が明(あ)けたばかりの東(ひがし)の空(そら)や、日(ひ)が暮(く)れるころの西(にし)の空(そら)は赤(あか)く見(み)えます。このように、空(そら)が青(あお)く見(み)えたり、朝(あさ)や夕方(ゆうがた)に赤(あか)く見(み)えたりするのは、なぜでしょうか。

それは、太陽光(たいようこう)がさまざまな色(いろ)の光(ひかり)が集(あつ)まってできていて、それぞれの色(いろ)によって散(ち)らばりやすさや曲(ま)がりやすさがちがうためです。それがよく分(わ)かるのが、虹(にじ)。虹(にじ)は、太陽光(たいようこう)が空気中(くうきちゅう)の水(すい)てきによって分(わ)けられて、赤(あか)/だいだい/黄(き)/緑(みどり)/青(あお)/あい/むらさきの7色(しょく)に見(み)えているのです。「プリズム」など光(ひかり)を分(わ)けられる道具(どうぐ)を使(つか)えば、家(いえ)の中(なか)でも光(ひかり)が色(いろ)に分(わ)かれているのを観察(かんさつ)できます。

もっとくわしく調(しら)べると、光(ひかり)は、太陽(たいよう)や電灯(でんとう)などの光(ひかり)を出(だ)しているものから周(まわ)りへ伝(つた)わっていく波(なみ)の一種(いっしゅ)だということが分(わ)かります。光(ひかり)の色(いろ)は、この波(なみ)の山(やま)から山(やま)までの長(なが)さ(波長(はちょう))によって決(き)まります。赤色(あかいろ)の光(ひかり)は波長(はちょう)が長(なが)く、青色(あおいろ)の光(ひかり)は短(みじか)いといったぐあいです。

波長(はちょう)が短(みじか)い光(ひかり)は、空気中(くうきちゅう)の窒素(ちっそ)や酸素(さんそ)などの分子(ぶんし)によって散(ち)らばりやすく、あちらこちらへ広(ひろ)がります。この現象(げんしょう)を「散乱(さんらん)」とよび、波長(はちょう)の短(みじか)い光(ひかり)ほどよく散乱(さんらん)します。つまり、波長(はちょう)の短(みじか)い青色(あおいろ)の光(ひかり)は、波長(はちょう)の長(なが)い赤色(あかいろ)の光(ひかり)に比(くら)べて散乱(さんらん)しやすいため、空(そら)は青(あお)く見(み)えるのです。

では、昼間(ひるま)は青(あお)く見(み)える空(そら)が朝焼(あさや)けや夕焼(ゆうや)けで赤(あか)く見(み)えるのはなぜでしょうか。これは、太陽光(たいようこう)が地球(ちきゅう)にさしこむ道(みち)すじに関係(かんけい)します。朝(あさ)や夕方(ゆうがた)は、地球(ちきゅう)から見(み)て太陽(たいよう)が地平線(ちへいせん)近(ちか)くの低(ひく)い位置(いち)にあり、太陽光(たいようこう)が地球(ちきゅう)の大気層(たいきそう)を通(とお)って地上(ちじょう)にとどくまでの距離(きょり)が長(なが)くなります。この間(あいだ)に青(あお)い光(ひかり)のほとんどは散乱(さんらん)してなくなってしまい、散乱(さんらん)しにくい赤色(あかいろ)やだいだい色(いろ)の光(ひかり)が多(おお)く残(のこ)ります。こうして、わたしたちの目(め)には空(そら)が赤(あか)く見(み)えるというわけです。

記事公開(きじこうかい):2021年(ねん)12月(がつ)

監修者(かんしゅうしゃ):大山(おおやま)光晴(みつはる)

1957年(ねん)東京都(とうきょうと)生(う)まれ。東京(とうきょう)工業(こうぎょう)大学(だいがく)大学院(だいがくいん)修士(しゅうし)課程(かてい)修了(しゅうりょう)。高等(こうとう)学校(がっこう)の物理(ぶつり)教諭(きょうゆ)、千葉県(ちばけん)教育(きょういく)委員会(いいんかい)指導(しどう)主事(しゅじ)、千葉(ちば)県立(けんりつ)長生(ちょうせい)高等(こうとう)学校(がっこう)校長(こうちょう)等(など)を経(へ)て、現在(げんざい)、秀明大学(しゅうめいだいがく)学校(がっこう)教師(きょうし)学部(がくぶ)教授(きょうじゅ)として「理数(りすう)探究(たんきゅう)」や「総合的(そうごうてき)な学習(がくしゅう)の時間(じかん)」の指導(しどう)方法(ほうほう)について講義(こうぎ)・演習(えんしゅう)を担当(たんとう)している。科学(かがく)実験(じっけん)教室(きょうしつ)やテレビの実験(じっけん)番組等(ばんぐみなど)への出演(しゅつえん)も多数(たすう)。千葉市(ちばし)科学館(かがくかん)プロジェクト・アドバイザー、日本(にほん)物理(ぶつり)教育(きょういく)学会(がっかい)常務(じょうむ)理事(りじ)、日本(にほん)科学(かがく)教育(きょういく)学会(がっかい)及(およ)び日本(にほん)理科(りか)教育(きょういく)学会(がっかい)会員(かいいん)、月刊(げっかん)『理科(りか)の教育(きょういく)』編集(へんしゅう)委員(いいん)等(など)も務(つと)める。

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