一般小学生
まとめ
- 光が空気中の分子や微粒子に衝突し、その進行方向が不規則に変化して四方八方へ広がる現象。
- 波長の短い光（青色など）ほど散乱されやすく、波長の長い光（赤色など）は散乱されにくい性質を持つ。
- この現象により、昼間の青空や夕焼け、皆既月食時の赤銅色の月といった光学現象が引き起こされる。
解説
太陽から届く可視光線には、紫から赤まで様々な波長の光が含まれています。これらの光が地球の大気を通過する際、窒素や酸素などの空気分子にあたって散乱されます。これをレイリー散乱と呼びます。波長の短い青い光は激しく散乱されるため、日中の空は散乱された青い光で満たされ、青く見えるのです。
一方で、夕方になると太陽の高度が下がり、光が大気中を通過する距離が非常に長くなります。すると、散乱されやすい青い光は観測者に届く前にほとんど散乱し尽くされてしまい、散乱されにくい赤い光だけが目に届くようになります。これが夕焼けが赤く見える理由です。
小学生のみなさんへ
太陽の光が、空気や空気の中にある小さなちりにぶつかって、いろいろな方向に広がることを「散乱」といいます。
昼間の空が青いのは、太陽の光のうち、青い光が空気のつぶにぶつかって空いっぱいに広がるからです。夕方になると、太陽の光が空気の中を通る距離が長くなります。すると、青い光はとちゅうで消えてしまい、ぶつかりにくい赤い光だけがわたしたちの目に届くので、空が赤く見えるのです。
また、月が地球のかげにかくれる「皆既月食」のときに、月が赤っぽく見えるのも、この散乱と光の屈折が関係しています。
ルラスタコラム
雲が白く見えるのも、実は光の散乱が関係しています。雲を作っている水滴は空気の分子よりも大きいため、すべての色の光を同じように散乱させます。すべての色がまざると白く見えるため、雲は白く見えるのです。
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