なぜ空は青いのか
正月は天気が良くて、澄み切った青空でした。みなさんが何気なく見ている空ですが
なぜ青いのでしょうか。疑問に思ったことはありませんか。私たちが当然のように
見ていることです。がなぜそうなるか考えてみましょう。
宇宙は真っ暗
太陽の光は宇宙空間を通って地球に届きます。太陽から地球
までは宇宙空間を照らすことはありません。そのため宇宙は
真っ暗です。地上は、空気による散乱という現象により明る
く照らされています。もし、地球に空気がなければ、宇宙船
から宇宙見たときと同じで、太陽を見たときだけ太陽の光が
見えて空は真っ暗です。（左写真は宇宙船から見た太陽です
宇宙は真っ暗で、地上は照らされています。）
散乱とはどのような状態でしょう
左の水槽にはきれいな水が入っています。左からの光は右の手に当たります。水槽の
中を通る道は見えません。
中央の水槽は少し水を濁らせた状態です。濁りに光があたって通る道が見えます。
右の水槽は濁りをもっと強くしたときです。濁りに光があたりあらゆる方向に光が反射
している状態です。これを散乱といいます。
なぜ青く見えるのでしょう
すべての色の光が同じように散乱して届くならば、空は明るくなるが
青くはならないはずです。なぜ青の光だけ見えるのでしょうか。波長
の短い光（青色）はエネルギーが大きいので散乱が強くなります。
赤色の5倍散乱します。そのため、上空で青色が多く散乱し空が青
く見えます。紫のほうが波長が短いのですが、もともと含まれる量
が少ないので紫の空にはなりません。
写真は宇宙から見た月と地球（下の白いところ）です。
上空が青くなっているのがわかります。
夕焼けはなぜ赤いか
青い光は空気の中を長い距離進むと、散乱して、直進する光が少な
くなってきます左写真は、水槽の濁りに左から光を当てた状態です
はじめは
青の光が散乱されて青く見えますが、右に行くにしたがっ
て青の光が弱くなり橙色になってくるのがわかります。
これを地球で当てはめてみると夕日（図の左側の太陽）は空気の中
を通過する距離が長いために青の光は散乱してしまい、地上に届く
光は色が赤みがかってきます。そのため夕日は赤くなります。
朝日も同じ理由で赤くなりますが朝は空気がきれいで散乱を起こ
す粒子が少ないために夕焼けほどは多く見られません。