今回は「夕焼けや朝焼けが赤い理由」ということで、夕焼けにまつわる雑学を紹介します。
昼間は空が青く見えますが、朝や夕方には空が赤く見えるのってとても不思議だと思いませんか？
毎日起こっている現象なのに学校でも習わないですし、意外とその理由を知っている人って少ないんですよね。
夕焼けや朝焼けが赤く見える理由について、子供にでもわかるように簡単に解説していきます。
夕焼けや朝焼けが赤い理由
まずは「夕焼けや朝焼けが赤い理由」について、子供でもわかるように簡単に解説します。
この原理について詳しく知りたいという方は、後半で詳しく解説していますので、最後まで読んでいってくださいね。
「夕焼けや朝焼けが赤い理由」は簡単に言えば、太陽光の入射角に関係があります。
太陽光は地球を覆う大気の中を通過して地上まで届いていますが、日中は太陽が真上にあるため、大気を通過する時間が短くなります。
そして、朝や夕方の太陽の位置は斜めになるため、太陽光も斜めに差し込み、大気を通過する時間がその分長くなります。
大気を通過する時間が長くなると、赤以外の色の太陽光が拡散しきって、人間の目には届かなくなることから、夕焼けや朝焼けは赤く見えるのです。
かなり簡単に解説したので、これなら小学生のお子さんなどにも理解できるのではないでしょうか。
更に詳しく知りたい人向けに解説
続いて、夕焼けや朝焼けが赤い理由について、もっと詳しく知りたいという人向けに、更に掘り下げて解説していきます。
そもそも、なぜ大気を通過する時間が長くなると、赤以外の色が拡散しきってしまうのかは、光の波長の長さに関係があります。
まずは空が青い理由について
昼間に空が青く見えている理由についても、光の波長の長さが関係しています。
太陽光が地球を覆う大気に差し込むと「レイリー散乱」という現象が発生します。
「レイリー散乱」は波長が短い光ほど、細かな粒子などにぶつかった時に拡散しやすくなるという現象ですね。
波長の長さは「短い← 紫、藍、青、緑、黄、橙、赤 →長い」となっていますが、紫外線などの紫の光や藍色の光は人間の目では見ることが出来ません。
「青色」が人間の目に見える光の中でも最も波長が短いため、この色が大気中で「レイリー散乱」を起こし、空で拡散して青色で空を覆っているように見えているのです。
夕焼けや朝焼けが赤いのはなぜ？
波長の短い青色の光が拡散しやすいのであれば、朝や夕方に波長の長い赤色の光が拡散しているのは不思議に思いますよね。
ここで、先ほど解説した「太陽の入射角」と「大気を通過する時間の長さ」が関係してくるのです。
朝や夕方は太陽が斜めに差し込むことから、太陽光が大気を通過する時間が長くなるため、レイリー散乱がより発生しやすくなります。
波長の短い青色の光などは、散乱しきってしまい、人間のいる地上までは届かないのです。
逆に、波長の長い色の光は、レイリー散乱の影響を受けにくいことから、ある程度散乱したとしても地上へと到達します。
そのため、波長の長い赤色などが地上へと到達することから、空が赤色に見えているんですね。
厳密に言えば「太陽光に含まれる赤色の光＝赤外線」は人間の目で見ることが出来ないため、赤色というよりは橙色の空を見ていることになりますね。
以上が「夕焼けや朝焼けが赤いを理由」についてでした。
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まとめ
夕焼けや朝焼けの時間に空が赤くなる理由は、赤色以外の光が空で拡散しきって地上へと届かないからである。
空が青色や赤色に見えているのは、「レイリー散乱」によるもので、青色は波長が短く散乱しやすいことから、日中には空が青く見える。
しかし、朝や夕方には太陽光が斜めに差し込むようになり、大気を通過する時間が長くなる。
そのため、波長の短い光は拡散しきって地上へと届かなくなり、波長の長い赤色の光だけが地上へと到達して、空が赤く見えるようになる。