空が青い理由とは?なぜ夕焼けは赤い?子供も分かりやすい簡単解説!

「ね〜ママ。お空はなんで青いの?」「夕焼けはどうして赤くなるの?」

感性豊かな子供は自然現象に対しても興味津々です。もし、子供にこんなことを聞かれたらあなたはきちんと子供に答えることができますか?空や海は青く見えて、夕焼けや朝焼けが赤く見える理由は光の伝わり方が分かるとその仕組みを説明することができます。

今回のキーワードは「光の波長」「波長の長さ」この2つが分かると世の中の様々な色の仕組みを理解することができます。

光(太陽)がなければ地球は漆黒の世界

太陽や電球など辺りを照らしてくれる光がなければこの世界は黒一色の漆黒の世界であることは皆さんも想像できますよね。街灯も月明かりもない真っ暗な夜の光景を思い出してみてください。まさにあの暗くて周りが見えないあの黒が本来の世界の色なのです。

しかし、そこに光が注がれると真っ黒だったいろいろなもの達が輝き始めます。暗かった時は黒色だったはずなのに、光が差し込み光が当たった場所に突如”色”が出現するのです。光とはその黒い世界に鮮やかな色彩を与えるとてつもないパワーを持っているのです。

 

光はなぜ色を与えることができるのか

人間が見える光は可視光線と呼ばれ、人間には見えない光は不可視光線と呼ばれます。不可視光線は波長が短い紫外線、波長が長い赤外線で皆さんも一度は聞いたことがありますよね。

可視光線は太陽や照明の光ですが、これらは普段は白っぽく見えるのが普通です。様々な波長が混ざり合って白っぽく見えるその光をもっと詳しく分析(プリズム)してみると光の中には「緑」「青」「赤」「黄色」「紫」などの色が含まれていることが分かります。波長の長さごとに分離して色を並べたものをスペクトルと言います(以下の画像を参照)。これらの色はそれぞれ波長の長さが異なっており、物体に光が当たった時の反射率や透過率・屈折率の違いによって様々な色をこの世の中に与えてくれているのです。

以下の画像と動画では波長ごとの屈折率の違いを生かして光の正体を分析した例です。光が様々な色でできていることをを知ることに役立つはずです。

プリズムによる波長のスペクトル分析

プリズム実験動画

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空が青い理由

では、空が青い理由を考えてみましょう。空を照らす光は太陽しかありませんが、青色は光の中でも波長が短く地球の周りを覆っている大気圏(空気の層)にぶつかって乱反射を起こします。それ以外の長い波長の光はそのまま大気圏を通り抜けてくるので、空は青くなるというのが空が青い理由です。

 

夕焼けや朝焼けが赤く見える理由

では、空が青いはずなのに夕焼けや朝焼けはなぜ赤く見えるのでしょうか。その理由は太陽の傾きと赤色の波長が関係しているのです。太陽の傾きが低くなると空はだんだん色を失い黒くなってきますね。光が届かなくなると完全に夜となり辺りは暗くなってしまいます。光の中でも赤色は波長が長く青色よりも遠くまで光が届くため夕焼けや朝焼けは燃えるような赤色になるというわけです。日が登ってくると空は徐々に青みがかり、太陽だけが赤や橙色に見えるようになります。

 

子供も簡単に分かるように解説してみると…

子供:「ママ、空はなんで青色なの?」

ママ:「太陽さんは何色に見える?」

子供:「オレンジ!」

ママ:「じゃあ、葉っぱの色は何色?」

子供:「緑色!」

ママ:「じゃあ、夜になると空や葉っぱは何色になる?」

子供:「うーん、黒くなる?」

ママ:「そうね!太陽が沈むと空や葉っぱは真っ黒になっちゃうよね。だから空が青いのは太陽さんのおかげなの!太陽さんが空を青くしているのよ。」

子供:「そっか!空が青いのは太陽さんのおかげなんだね!」

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