空の色

sky.png

昼の空

noon.png

昼の空が青いのはレイリー散乱のせい
波長の長い赤の光りはあまり散乱されずに通りすぎてしまう。
波長の短い青系統の光は散乱の度合いが大きい。
散乱された青系統の光はあちこちから、われわれの目に飛び込んでくる。
そのために空は青く見える。

夕方の空

朝、西の空が青いのはちょっと違う。地球影のせいである。[1]
地球の影になっているから空が青い。
よくある、青っぽい空にピンクの雲になっている写真。
これは、夕方なら東側、
朝なら西側の空を見ているということになる。
地球影のせいで青くなっている空と、撮影者の背後にある太陽の赤い光で照らされている雲である。

夕日の赤

レイリー散乱を起こす空気分子はずっと高い空まであるのに対して、
前方散乱を起こす水滴は低層にしかない。
そのため、地球の大気層の仮想を斜めに差し込んでくる夕方の太陽の光は、
レイリー散乱によって青みを失うだけれなく、
比較的に流芯お大きい空気層を通過するために、
太陽そのもの、
また太陽の周辺の空は前方散乱が効いて特に赤が強調されるのである[1]
我々が直接に夕日を見ている場合に赤く見えるのは、空気分子によって散乱されない残りの光を見ているからである[1]

夜空の色はなぜ青系?

night.jpg

では、夕日が沈んだ後の青い色はどう説明してくれよう
ただし朝夕でも上空では大気中を通る距離が比較的短いため、青く見える空が残っている
上空に行くほど大きな微粒子は少なくなるため、ミー散乱が少なくなる。
したがって、地上より飛行機や高い山からみる空のほうが濃い空色になる。成層圏では更に濃く、藍に近い青色になる。
地球影だって話もある[1]

月が出ている場合

暗くはあるが、やっぱり「青い」が正解。
月は太陽光を反射して光るから、いわば小型の太陽が放つ光が大気中で散乱されて空は青くなる。
これは昼間と同じ原理である。

空の紫

空がより短い波長の紫色に見えないのは、我々の目の感度が紫に対しては青の10分の1しかないことが主な原因である。[1]

関連事項

時間で光を切り替える


lighting-time

サポートサイト Wikidot.com lighting-time