空はどうして青いのか?-誰でもわかる!簡単解説-

青空

澄み渡る青い空を見ると気持ちがいいですよね。
もし、その空が黄色だったり緑色だったりしたらきっと終末感を感じてしまうでしょう。

では、どうして空は青いのでしょうか?
今回は子どもの頃、誰もが一度は疑問に感じたことがあるであろう空がどうして青いのかについて解説します。

はてなぎ
はてなぎ

こんにちはー、つぐまさん

つぐま
つぐま

こんにちははてなぎちゃん

はてなぎ
はてなぎ

昨日ね、いとこの子に空ってどうして青いの?って聞かれて答えられなかったんだ

つぐま
つぐま

小さな子って大人が日常すぎて理由を考えたりしないことに疑問を持つよね

はてなぎ
はてなぎ

それでね、今度つぐまさんに聞いておくからって答えちゃったの

つぐま
つぐま

オッケー、じゃあ今日はなぜ空は青いのかについて調べてみようか

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太陽の光と光の波長

光の波長のイメージ

「空がどうして青いのか?」のテーマで一番最初の見出しが「光の波長」? 

安心してください、それにはちゃんと理由があります。
「空がどうして青いのか?」を話すためにはまず「光の波長」についてある程度知らないと説明ができないからです。
そちらについてもできるだけ簡単に説明しようと思いますので身構えずに読んでくださいね。

「光の波長」の光とは太陽の光のことですが、太陽の光って何色に見えますか?
人によって色んな意見はあると思いますが、だいたいの人は白って答えるのではないでしょうか?

光が白く見える理由は、虹で見ることのできる「赤、橙、黄、緑、水色、青、紫」の7色が混ざっているためです(文化によって色や数に違いはあります)。

どうして、色が混ざると白くなるのか、ですが、色々省いてシンプルに説明すると光は色が混ざるほど強くなっていき、人の目は光が強くなるほど白く見える仕組みになっているためです。

そしてこの7色の色の違いが「光の波長」と呼ばれるもので、人が見ることのできる「光の波長」の中で一番短いものが紫色、そこから順に青、水色、緑、黄、橙と続き、一番長いものが赤色となります。

はてなぎ
はてなぎ

光が白く見える理由と空の色が青い理由が関係しているの?

つぐま
つぐま

うん、ここからは空が青い理由だよ

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どうして空は青いのか?

青空

光が目に届く際には、7色が混ざって白っぽくなることはわかりました。
じゃあ、どうして空は青く見えるのでしょうか?

それは地球には大気があるからです。

大気の中には細かい無数のチリ(ゴミのようなもの)が存在しています。
そのチリの中を太陽の光が抜けようとした際に、波長の短い光ほどチリにぶつかって散乱してしまいます。
逆に、波長が長い光は通り抜けていってしまうのです。

青以外の光はチリを通り抜けて目に届くため混ざって白くなり、青だけは大気中で散らばっているために空は青く見えるのです。

ここで、勘のいい方は「あれ?波長が一番短い光って紫だったよね。じゃあ空は紫色になるんじゃないの?」といわれるかもしれません。
というわけで、そちらについても調べてみました。

はてなぎ
はてなぎ

空が紫だったらちょっと怖いよね

つぐま
つぐま

僕たちは空は青いのが当たり前に育っているからね

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空が紫色ではない理由

実は、紫色の光も大気中のチリによって散乱はしています。
それどころか、青よりも紫の波長のほうが多いという事実さえあります。

じゃあどうして紫色に見えないのか?

それも人の目の仕組みに関わっています。
人の目には、7色の波長の中でも見やすい色、見えずらい色というのが存在しています。
その中でも紫の波長はかなり見えずらいものなのです。

そのために、紫よりも見やすい青色のほうを人の目がとらえてしまっているからなんですね。

はてなぎ
はてなぎ

紫色は見えにくいんだね

じゃあ隠れたいときは紫色の服をきたらいいのかな

つぐま
つぐま

それは違うよ、はてなぎちゃん

あくまで光の中の紫の波長が見えずらいってことだよ

はてなぎ
はてなぎ

そっか、この前くーちゃんを怒らせちゃったから隠れるために紫色の服をきようかなと思ったのに

つぐま
つぐま

(何をしたんだろう…)

はてなぎ
はてなぎ

でも空が青く見える理由はわかったけど夕焼けの時は赤いよね

それはどうしてなの?

つぐま
つぐま

たしかにそうだね、じゃあ夕焼けがなぜ赤いのかについても調べてみようか(怒らせた理由も気になるけど)

補足になりますが、水蒸気が少なく乾燥している場所であることや、太陽光が地上より近い飛行機からのぞいた時のように限られた条件の中では、まれに空が紫色に見えることがあるようです。

紫色の空
飛行機から外を見たとき空が紫色のことも!
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夕焼けはなぜ赤いのか?

夕焼け空

夕焼けが赤い理由は地球と太陽の位置が関係しています。
夕焼けというのは名前の通り夕方に起こりますよね?

夕方はお昼に比べて、太陽の位置と地上までの距離が遠くなります。
距離が遠くなるということは太陽の光が大気を通る距離が長くなるということです。

お昼の間は、波長の短い光だけがチリにあたって散乱していたのですが、大気を長く通る際に波長の長い赤や橙の光も散乱することになります。

そして青の波長は昼よりも散乱が多くなってしまい今度は逆に人の目に届きにくくなってしまいます。
そのため、夕焼けは赤や橙っぽい色に見えるのです。

つぐま
つぐま

ちなみに朝に見ることがある朝焼けも理屈は同じだよ

ただ、チリの量が違うため朝焼けのほうが透明感があってまぶしいんだけどね

はてなぎ
はてなぎ

へー、そうなんだ!

今度早起きしてみてみようかな

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まとめ

  • 空が青いのは太陽の光の波長が関係している
  • 大気にはチリがあり、波長の短い紫や青の光だけがぶつかりやすく散乱するため遠くにある空は青く見える
  • 紫色の光も散乱しているのに空が青く見える理由は、紫の波長は人にとって見えずらいためである
  • 夕焼けは太陽と地上の距離が昼間より遠くなることで、赤や橙の光も散乱するようになり、青の光は逆に散乱しすぎて目に届かなくなるため赤くみえる

今回はどうして空が青いのか解説しました。

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