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zoom RSS 青空の青い光がなかったら何色になる

<<   作成日時 : 2019/01/02 23:50   >>

なるほど(納得、参考になった、ヘー) ブログ気持玉 138 / トラックバック 0 / コメント 4

●青空はどこを見ても青色だが
皆さんは、もし空が青くなかったら・・・、
そのとき空は一体、何色に見えるか考えてみたことありますか?

私は、この数日間、このことで眠れなかったのですが、
光の本を読んでいるうちに、いつの間にか寝ていました。
(眠れないのは錯覚でした。やはり寝ていたようです (-_-;))


●月面着陸の写真
アメリカのアポロ11号が、月面に到着した時の写真です。
しっかりと宇宙飛行士の影が映っています。
画像
ということは昼間です。
なのに、空は黒いですね。



●空に空気が無ければ黒色
地球には空気があります。
月には空気がありません。

違いはそれだけです。
その違いが、青空に見えるか、黒く見えるかを左右しています。

もし、地球に空気が無ければ、昼間に空を見上げると夜空のように黒いのです。
でも地面に目を向けると、ちゃんと地面の色が見えます。


●宇宙飛行士の話
元宇宙飛行士の土井さんの話です。

「(宇宙船の)ハッチから顔を出したときにまずはすごくまぶしいと感じました。
太陽がほぼ真上にあったんですね。
ハッチから出た瞬間は、真っ白ですごく明るい世界に飛び出したと思いました。

地球の太陽は大気層で光りが結構、吸収されているんです。
(中略)、宇宙空間では大気がないために、本当に太陽が発した光、そのものを見ているんです。
それも純粋に白。実際に太陽自体は見ることができないんですけど白い光があふれていました」

※元宇宙飛行士・土井隆雄さん: 1997年にスペースシャトル「コロンビア」号に搭乗し、日本人初の船外活動を行った。

船外に出ると(太陽を見ることは出来ないが)「純粋な白」の光があふれている・・・
ことのようです。

しかし「純粋な白」い光は、太陽と目の直線上で見ることが出来ないので、
自分の体や宇宙船などの何かに光が当たって反射した光を見ている。
空気で弱められて光でないので、かなり強烈な光が反射している、その「純粋な白」い光であふれている。

このとき、物体が何もない宇宙に目をやると、対照的に真っ黒に見える。


●光は見えない
目の前を大量の光が絶え間なく通り過ぎているとする。
そのとき、人にはその光が見えるだろうか?

実は、人には光は全く見えない。
つまり、光が存在することすら分からない。

もし見えるとすると・・・、
それは、その光の一部が反射・散乱・屈折などで、人の目に入ってきた場合だけだ。
その時に初めて光の存在を知り、同時に光が見える。


●地球で見る青空の正体
地上の大気中では、光が空気の粒子にあたり、光は粒子で散乱される。
粒子の大きさが光の波長の1/10ほどになると光の錯乱が現れる。
この理論を提唱したレイリー氏の名をとって「レイリー散乱」と言う。

このレイリー錯乱が無ければ、宇宙で見たときと同様に
いくら空を見上げても、何も見えない、・・・空は黒い。

太陽の方を直接見ると光が見えるが、目がやられる。
したがって、太陽から離れたところを見ることになる。
しかし、太陽から離れたところを見ても、レイリー散乱が無ければ光はやってこない。


レイリー散乱は、波長の短い青色の光の方が、波長の長い赤色の光より強く散乱する。
分かりやすくするために極端に言えば・・・、

赤系の光は太陽の方からストレートに地上に届くために、
そちらに顔を向けていないので、赤系の光は見えることはない。

しかし、青い光は空で何度も散乱しているので、太陽の方向以外から・四方八方から目に入ってくる。
その光は青い、したがって空が青く見える。
というものだ。


紫色の光は青い光よりも波長が短いのでより強く散乱するが、もともと太陽光には紫色の光よりも青い光の成分が多く含まれているので、全体としては青色が強くなる。

※快晴の日の青空のスペクトルだと、可視光の波長400-800nmのうち、波長500 nm付近の青色系の光が圧倒的に最も強い。(赤系の光は波長800nmに近い。紫色の光は400nmに近い。)


●似ている現象と別な現象

・海が青く見える現象は、空が青く見えるのとは別の現象で、光の反射・吸収による現象。

・朝焼け・夕焼けが見えるのは「レイリー散乱」と同じ現象だが、太陽の位置が低いため、その結果、空気の層が厚くなることによる現象。

・雲が白く見える現象は、青空とは別の現象で、「ミー散乱」によるもの。


なのですが、今回はさわりだけで説明はしません。


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ガッツ(がんばれ!) ガッツ(がんばれ!)

コメント(4件)

内 容 ニックネーム/日時
新年あけまして
   おめでとうございます

いつも疑問に思っていることなどを
分かり易くご解説して下さりたいへん勉強になります。
本年もよろしくお願いいたします。
小枝
2019/01/03 20:18
小枝さん、こんにちわ。
昨年は色々とお世話になり、ありがとうございました。
もう新年も4日になり、その速さに驚きます。
あと、361日を昨年同様に、よろしくお願いいたします。m(__)m
わけい
2019/01/04 20:45
あけましておめでとうございます。
今年もよろしくお願いします。
今年の記事も楽しみにしていますね。
素敵な一年になりますように♪
TAMO
2019/01/05 00:19
こんにちわ、TAMOさん。
いつもお世話になり、ありがとうございます。
TAMOさんはじめ、日本にとっても素敵な一年になるように、
私も祈念したいと思います。
そして準備が出来たところで、来年のオリンピックを迎えたいと思います。
今年もよろしくお願いします。m(_ _"m)
わけい
2019/01/05 10:25

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