空と海が青く見える理由は光の性質そのものが関係してるんです。これについてはどこかの小さな名探偵も言ってたな。でも今日は、化学と物理に詳しいライターの小春と解説していきます。
ライター／小春（KOHARU）
見た目はただの主婦だが、その正体は大阪大学大学院で化学を専攻していたバリバリの理系女子。大学院卒業後はB to Bメーカーで開発を担当し、起きている現象に「なぜ？』といろいろな疑問を持つ大切さを実感した。
そもそも空と海が青いのはなぜ？その理由は同じ？違う？
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まず、そもそもなぜ物が青く見えるのか、考えてみましょう。その物自体が、青い光を出しているわけではないですよね。物が青く見える理由が分かれば、空や海が青く見えている理由も分かりやすくなりますよ。
物が「青色」に見える原理とは？
物が「青色」に見える理由。それは、「物から私たちの目に届く光が青色だから」です。
ただし、物自体が発光しているとは限りません。物が「青色以外の光を吸収してしまっている」と考えれば分かりやすいでしょうか。私たちの目には、青色の光しか届かない＝青色だと認識する、ということですね。
空と海が青いのはどちらも光の性質が原因
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空と海が青いのは、それぞれ光の性質そのものが関係しています。空が青いのは、光の散乱によるもの。そして、海が青いのは光の吸収によるものなのです。
つまり、空と海が青く見えている理由は、光の性質という意味では同じですが、それらは全く別の原因だということが分かるでしょうか。
ここからは、それぞれの性質について詳しく解説していきましょう。
光の性質1：散乱
光の性質に「散乱」と呼ばれるものがあります。光の散乱とは、光の進行方向に障害物があるために光の進行方向が不規則に変化する現象のことです。
光の性質2：吸収
光の性質のはもう一つ「吸収」と呼ばれるものがあります。光が物体に当たったとき、「反射」「透過」と同時に「吸収」が起きているということです。これら反射・透過・吸収と、入射光の間には、エネルギー保存則が成り立っています。
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空が青いのは光の”散乱”
ではまず、空が青い理由について深掘りしていきましょう。空が青い理由が分かれば、夕焼けが赤く見える理由も分かってくるかもしれませんよ。
光の波長とは？
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高校や大学で習う通り、光は粒子であり波でもあるのですが、光の吸収について考えるときは、波として扱って考えた方が分かりやすいですので、今回は波としての性質で統一します。
1つの波の「山から山までの長さ」が「波長」です。光の色の違いは、この波長の長さの違いに起因します。
人間の目で感じることができるのは一般的に380〜780nmの波長の光です。青〜紫色が400nmあたり、赤色が700nmあたりで、紫よりも短い波長を紫外線、赤色よりも長い波長を赤外線と呼んでいます。どちらも聞いたことある名前ですよね。図に太陽光のスペクトルを描いてみましたのでご覧ください。
光の散乱が起こる原理
大気中にはチリなどの小さな微粒子が散乱していますよね。太陽から届く光はその微粒子によって散乱されますが、光には、波長の短い光ほどより強く散乱されるという性質があります。波長の短い＝青色に近い光ほど向きが変えられるというわけです。
太陽から届く光のうち、波長のより短い青色の光がより多く散乱されるので、私たち観測者の目には青色の光が届きやすい。これが、空が青く見える理由になります。
＼次のページで「レイリー散乱とミー散乱」を解説！／
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