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質問 |
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| 質問者：surimuji | レイリー散乱・散乱した太陽光が目に届く過程 | |
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困り度：
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空が青い理由がレイリー散乱だということを知りました。太陽光が大気中で散乱され、波長の短いものほど散乱されやすいので青色となって空は見えるというものでした。 「人間の目に見える」ということは、見えているものから光が出ている、又は反射された光が目に入ってきてそこで初めて見えるそうです。散乱するということは、文字通り散らばるということですがそれならば人間の目に入らない光が出てきてしまい、むしろ波長の長い赤色の光がより目に入り赤い空として見えるのでは？と思ったのです。 また上の疑問と矛盾しますが、昼間の太陽を直接みると太陽は白いですよね。あれは青の光ががたくさん散乱された光を見ているということでしょうか？ |
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質問投稿日時：08/03/28 01:16 質問番号：3900945 |
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この質問に対する回答は締め切られました。
回答良回答20pt |
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| 回答者：sanori | こんばんは。 なるほど。素朴な疑問ですよね。いい質問だと思います。 ＞＞＞ 散乱するということは、文字通り散らばるということですがそれならば人間の目に入らない光が出てきてしまい、むしろ波長の長い赤色の光がより目に入り赤い空として見えるのでは？と思ったのです。 仮に、青い光が散乱ではなく吸収されるのであれば、真っ昼間の空でも赤くなります。 しかし、散乱ですので、そうはなりません。 ◎ ←太陽 ＡＢＣＤＥＦＧＨＩＪＫＬＭＮＯＰＱＲＳＴＵＶＷＸＹＺ ● ←人間 大 ・太陽から点Ａに届いた青い光は、点Ａで様々な方向に散乱され、その一部が人間に向かってきます。ですから、人間には点Ａが青色に見えます。 ・太陽から点Ｂに届いた青い光は、点Ｂで様々な方向に散乱され、その一部が人間に向かってきます。ですから、人間には点Ｂが青色に見えます。 ・太陽から点Ｃに届いた青い光は、点Ｃで様々な方向に散乱され、その一部が人間に向かってきます。ですから、人間には点Ｃが青色に見えます。 ・・・・・・・ ・太陽から点Ｚに届いた青い光は、点Ｚで様々な方向に散乱され、その一部が人間に向かってきます。ですから、人間には点Ｚが青色に見えます。 というわけで、昼の空は全体的に青く見えるのでした。 ＞＞＞ また上の疑問と矛盾しますが、昼間の太陽を直接みると太陽は白いですよね。あれは青の光ががたくさん散乱された光を見ているということでしょうか？ 太陽に真っ直ぐの経路（上の図ではＭとかＮの辺り）についての話になりますね。 点Ｍや点Ｎでも青い光は散乱され、色々な方向へ向かいます。 よって、太陽に真っ直ぐな経路だけを考えると、元々の太陽光から青い光を引き算した光・色が、太陽の色になります。 つまり、太陽の光は散乱によって、元の白色よりは黄ばんだ色になっているんです。 |
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| 種類：回答 どんな人：経験者 自信：自信あり |
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回答日時：08/03/28 01:36 回答番号：No.1 |
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| この回答へのお礼 | ご回答ありがとうございます。 ご丁寧に図まで書いてくださってありがとうございます。結果からいうと、すんなり納得できました。やはり物理は図ですね。それと、この疑問を持つまで私は誤解していたことがありました。それは 「太陽光はすべて平行である」ということです。そうならば太陽が見えている間(例えば昼間)に完全に真っ暗なところと明るいところができるはずですよね。しかし実際はどこも同じぐらい明るい、つまり太陽光はおそらく均等にいろいろな方向に散らばっているのでしょうね。 レンズなどで光の経路を書いて以来、光が平行であるとずっと思い込んでいたようです。あれは焦点に集まる光のみを取り出してるだけなので、実際には全然違う方向の光もたくさんあるはずです。 ＞よって、太陽に真っ直ぐな経路だけを考えると、元々の太陽光から青い光を引き算した光・色が、太陽の色になります。 やはりそうでしたか。ということは元の太陽はもう少し違う色(実際に散乱された青を足しても割合を考えるとあんまり変わらないような気がしますが)になるのでしょうね。 今更ですが、指摘されたとおり質問はちょっとおかしいですね。自分用に訂正します。 ＞散乱するということは、文字通り散らばるということですがそれならば人間の目に入らない光が出てきてしまい、むしろ波長の長い赤色の光がより目に入り赤い空として見えるのでは？と思ったのです。 それが正しければ、昼間は赤色の空が見えるのではなくて、光の７色から波長の短い色をどんどん引いていった色になるはずです。結果的には赤色の光が多い割合を占めることになりますが、昼間はまだ、赤+橙+黄+緑ぐらいの色に見えるでしょう。 |
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