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光の不思議
空が青い理由、夕焼けが赤い理由は、光と大気中の粒子が関係あります。
興味を持った人には、「太陽からの贈り物」という本をおすすめします。
◆空は何故青いか
これは大気の散乱が関係している。
散乱というのは,光が原子に当たって振動して,同じ波長だけ出て行くといった感じです。
要は,分子に当たって特定の波長だけが取り去られてそれが光となって見えるということでしょうか。
この散乱には3種類くらいあるけど,空が青いのに関係あるのは,
『レイリー散乱』というものです。
このレイリー散乱は波長の短いものほど散乱するというものです。
つまり,空が青いのは光が空気粒子にあたって波長の短い青色系の光が散乱し,私たちには空(の空気)が青いように見えるのです。
ちなみに,可視光の場合,空気分子(窒素・酸素・二酸化炭素)がレイリー散乱を起こします。
※さらにちなみに。レイリーさんはイギリスの物理学者で,アルゴン(Ar)を見つけました。
◆夕焼けは何故赤いか
夕焼けが赤いのにも
『レイリー散乱』が関係してきます。
太陽が沈みかけて距離的に遠くなったとき,散乱が大きすぎて青の散乱がなくなってしまう。
つまり,散乱は距離に関係あるのです。
◆波長=色ではない
光をスペクトルで分光して,「この色は○○○nm〜△△△nmの領域です」とか言うけど,それは半分正解で半分間違いです。
分けた光の何とか色は○○○nm〜△△△nmの領域にある。
でも,○○○nm〜△△△nmは何とか色ではない。
色を感じるのはヒトの細胞の働きです。
赤感覚細胞・緑感覚細胞・青感覚細胞というのが波に反応して,どの細胞がどれだけ反応しているかで私たちが感じる色が変わってくるそうです。【byヘルムホルツ】
◆ふしぎな光現象1:虹
雨が上がった時に時々見える光の現象の代表的なものです。太陽光が雨粒にあたり,雨粒がプリズムの働きをして光を分けたものです。
また,太陽の高さは30度以下のほうが大きい虹になるみたいです。
ちなみに,一回分かれたものを主虹,二回反射したものが副虹です。副虹は色の順序が逆になります。
◆ふしぎな光現象2:グリーンフラッシュ
日没寸前に,太陽の上の縁が緑色に光る現象。遠くから来た太陽光が地球の大気中で屈折し,光が本来の位置とはずれて見える現象。地平線に近いほど光が大気を通る距離が長くなるので,そのずれは大きくなる。
◆ふしぎな光現象3:ハロ
巻層雲のような薄いとき,太陽にかかっている傘のことです。虹のように光が分かれていて,内側から赤→紫となります。
ちなみに22度の円と46度の円のものがあります。
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