【簡単解説】どうして空は青く見えるのか？光の性質や太陽の光についても解説

「なんで空は青いの？」と子供に聞かれた時、皆さんはどのように答えていますか。知的好奇心溢れる子供の質問に「しっかり答えたい！」と考えている保護者の方も多いと思います。

本記事では、空が青い理由に加え、光の性質、夕日が赤く見える理由・海が青く見える理由についてもご紹介します。

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空の色には光が関係している

皆さんも空は単純に青いのではなく、光が関係して青くなっていることはテレビや理科の教科書で見たことあるのではないでしょうか。空が青い理由を理解するためには、まず光の性質・特徴を理解しておきましょう。ここでは、光の性質・太陽の光について説明していきます。

光の性質

光は一般的に「可視光線」を指しています。可視光線とは、人間の目に光として感じる波長の電磁波のことです。波長の範囲は下限が360～400㎚、上限が760～830㎚あり、この範囲が人間の目に見える波長です。よく聞く赤外線は可視光線の波長よりも短いもの、紫外線は可視光線の波長より長いものを指しており、まとめて「不可視光線」と言われています。

人間の視覚は「赤・緑・青」の光を認識することができ、この3色で全ての色を表現できます。「赤・緑・青」が光の三原色と言われる理由は、人間が3種類の光を認識できることに基づいているからです。

太陽の光はいろいろな色でできている

空が青い理由は太陽の光とも深く関係しています。太陽の光は白色に見えることが多いですが、これは赤色・橙色・黄色・緑色・青色・藍色・紫色が混ざっているからです。絵の具の場合は混ぜるほど黒色になりますが、光の場合は白色になります。

空が青く見える理由

では、実際に空が青く見える理由について解説していきましょう。空が青く見える理由には「太陽の光」と「空気」が関わっています。太陽光が地球に降りかかるとき、空気の中を進んでいくわけですが、空気を作るつぶ、空気中のチリにぶつかり、光は様々な方向へと散らばってしまうのです。この現象を「散乱」と言います。

空気には波長の短い光になればなるほど散乱する性質があります。そのため波長の短い青色・紫色だけが空気中で散乱するので、地上から見た空は青く見えるのです。

夕日が赤く見える理由

光の散乱によって空が青く見えるのと同様の理由で、夕日が赤く見える理由も説明できます。光の性質上、青い光は波長が短く散乱しやすい、赤い光は波長が長いため散乱しにくいのが特徴です。夕方の太陽は日中に比べ、地平線の近くから光を降り注いでいます。そのため、太陽の光が空気の中を進む距離は日中と比較して長くなるので、空気中でつぶやチリにぶつかる回数も多くなります。

そのため青色の光は地上に届くまでに散乱されて弱くなり、波長の長い赤い光は散乱されにくいため、地上にまで届くのです。夕方は散らばりにくい赤や橙色の光だけが見えるので、夕日は赤く見えます。

子供に「空が青い理由」を説明する時

子供が「なんで空が青いの？」と訪ねてきたときは、彼らがわかりやすいように簡単な言葉で説明しましょう。以下に例文を記載しますので、ぜひ参考にしてみてください。

「太陽の光は虹みたいにたくさんの色が混ざってできているんだよ。その中には青い光も含まれているんだ。でも、青い光は他の色と比べて、空気中で色々な方向に散らばってしまうんだよ。だから青色は他の色よりも見やすくなって、私たちが見上げる空は青く見えるんだよ。」

子供たちに質問を投げかけて、好奇心を刺激するのも良いでしょう。「なぜ空が青いのか？」について彼らに理由を尋ねることで、自ら考える癖が付き、何事に対しても興味を促進することができます。

海の色が青く見える理由

空が青く見える理由について解説してきましたが、海も青色に見えることが多いと思います。なぜ海は青色に見えるのでしょうか。海が青く見える理由は、水分子が赤い光を吸収する特徴にあります。赤い光は入水後、ほんの数センチで吸収され始め、数メートルも進めばほとんどが吸収されてしまいます。

一方、波長が短い青色の光は、吸収されにくいので海中で散乱し水上に届くので、海は青色に見えるというわけです。

空が青く見える理由を子供と一緒に考えてみよう

なぜ空が青く見えるのか、夕日が赤く見えるのかは光の性質に加え、どのような現象が起こっているのかで説明できます。子供は好奇心旺盛なので、日常生活の様々な事に疑問を持つでしょう。その際は、子供と一緒になって疑問を考えてみることで、コミュニケーションをとる機会が増えるだけでなく、更なる成長に繋がります。

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