【高校物理】
空が青い理由

そもそも、“色”とは、その物質が“何色の光を反射するか”

で決まるものです。


太陽光や蛍光灯の光などの白い光には、すべての色が含まれています。

その中で物質が反射した色の光だけが目に入ることで、私たちは色を感じ取ることができます。


赤ペンで書いた文字が赤く見えるのは、そのインクが赤い光を反射する性質を持っているからで

白い紙が白いのは、ほぼすべての色の光を反射する性質を持っているからです。

（すべての色の光が混ざると白色になります。）


そして、ほぼすべての色の光を吸収する性質を持っているもの（黒い紙など）は黒く見えます。



では、“光の色”自体は何で決まるかというと、

それは光（電磁波）の「波長の長さ」で決まります。


光（電磁波）は波のような形をしていて、その波なみの長さによって色が変わるのです。


可視光（色が見える光）では短いほうから

紫、青、緑、黄色、オレンジ、赤

と色が決まっています。


ちなみに紫より短い不可視光（見えない光）が紫外線

赤より長い不可視光が赤外線となっています。





さて、前置きが長くなりましたが、ではなぜ空が青く見えるかというと、

それは大気の光の散乱のさせ方に秘密があります。


大気は日光などの光に対し、レイリー散乱という、独特の光の散乱のさせ方をします。

さて、このレイリー散乱にはある性質があって、それは

“波長の短い電磁波ほど強く散乱させる”

というものです。



さきほど、可視光では波長が短いほうから

紫、青、緑、黄色、オレンジ、赤

といった風になっているといいましたね？


波長の短い電磁波ほど強く散乱させるレイリー散乱ですが、

紫の光は空のかなり上のほうで飛び散ってしまいます。


だから、結果として紫の次に波長の短い青色の光が強く散乱され、

私たちの目に届くのです。