空の色はどうして青く見える?

今日は空の色についてお話したいと思います。

空はどうして青く見えたり赤く見えたりするのか。子供たちからも突然質問されるような素朴な問題です。あなたはきちんと答えることができますか?

この説明をするときに大切なのは人間の目についてです。私たちの目は、実は7つの色しか見ることができません。それが虹の7色として知られる赤・だいだい・黄色・緑・青・藍色・紫の7色。これらが混ざり合って様々な色彩を認識しています。

まず太陽の光が地球に届くとき、太陽の光は「白色光(はくしょくこう)」と言って、実際は白に近い色なのですが、この色が私たちの目に見える7色の色の組み合わせでできています。そして、光が地球に届いて大気圏に入ってくると、それぞれの色が大気中の空気の分子にぶつかって散り散りになります。その時に青色だけは他の色よりもたくさん散乱して広がるため、空は青く見えるのです。

7色の光の中で、空気の伝わる波・波長が最も短く小刻みになっているのが青色で、最もなだらかなのが赤色です。だから、昼間は青かった空も夕方には赤く染まります。太陽が真上にあって空気の層を通り抜ける距離が短ければ青色は消えませんが、夕方になると太陽の光が空気の窓の横から差し込む距離が長くなるので、青い光は散り散りに消えてしまい赤い光だけが残るのです。これが夕焼けの正体です。ちなみに日の出に見られる朝焼けが赤いのも同じ理由です。

虹の7色とそれらが通り抜ける空気の層の長さで見える色は変わってくる、そのポイントを覚えておけば、お子さんの素朴な疑問にも答えることができますね。