幼い頃からほとんどの人に続く最も興味深い質問の1つは次のとおりです。 空が青いから?宇宙が暗いことを知ると、この疑問はさらに興味深いものになりますまた、夕暮れ時に空に見える色が赤みを帯びた色に変化するのを見ると。しかし、なぜこれが起こるのでしょうか?
さて、これらすべての質問に答えるには、まず理解する必要があります 色と光の構成. 私たちが見る色は波で構成されています。 各色は異なる波長を持っています。 この長さは、ある山と別の山の間、つまり波の最も高い部分の間の距離です。 波長が長いほど、放射エネルギーは低くなり、逆もまた同様です。
波長は、電磁波のあるピークから別のピークまでの距離です。
空に見える日差しは白く見えますが、しかし実際には、この白い色は虹のすべての色の結合によって形成されています。 これは下の図で見ることができます。ここでは、白色光がプリズムを通過し、赤、オレンジ、黄色、緑、青、藍、紫に分解されます。
プリズムを通過するときの白い太陽光の分解
以下の可視光のスペクトルは、赤が最も長い波長の色であることを示しています。 青、藍、紫の波長が最も短いです。
可視光スペクトルとそれぞれの波長
太陽からの白色光が地球の大気に当たると、それは地球の大気と接触します。 分子と原子君は 寄付。 これらの非常に小さな分子の中には、主に酸素ガス(O2)および窒素ガス(N2). これらの粒子は、太陽光を構成する色をさまざまな方向に反射または伝播します。
しかし、光は、光の波長(色)の10分の1に等しい直径の粒子を通過するときに、より広がります。 ブルートーンは波長が最も短いため、 赤、オレンジ、黄色、および 緑。
したがって、大気中の分子は他の色よりも青をより多く拡散し、大気中のすべての方向に青を広げます。 地球の表面に私たちの目に届くのはこの反射色なので、私たちは青い空を見ます。
地球の外で私たちの空を見る宇宙飛行士は、大気中の分子によって反射された色も見ることができます。つまり、地球の空も青く見えます。
空の色は、大気中の粒子によって最も分散されている色であるため、青です。
しかし、宇宙には大気がなく、真空があると言います。 大気がないため、太陽光線が散乱せず、空間が暗くなります。 これは、空の色が大気中に存在する粒子に依存していることを示しています。 他の惑星の大気は私たちのものと同じではないので、それらの粒子は異なるサイズと形を持っており、したがって異なる色を広げます。 これは、他の惑星の空が私たちの空とは異なる色である理由を説明しています。
太陽系の惑星は、それらの大気の構成のために異なる色の空を持っています。
ここ地球上では、この発生も視覚化できます。 たとえば、次の図では、地球上で最も高い山であるエベレストの空の画像があります。 空が濃い青になっているのを見てください。 なぜそれが起こるのですか? 空気の密度が非常に小さく、青を広げる分子が少ないためです。 このため、空の色は暗くなります。
エベレストの頂上の空はいつもより暗い
ただし、1つの質問が残っています。 夕暮れ時に空が赤いのはなぜですか?
太陽が沈むと、光は私たちの目に届く前にはるかに多くの大気を通過します。 赤やオレンジなどのより長い波長の色は、最後に拡散され、この大量の大気を通過した後でも表示されます。 大気がフィルターとして機能するため、このようにほぼ完全に分散された青い光は、実際には私たちの目には届きません。 一方、散乱ではなく透過する赤色光を可視化することができます。
また、空気の粒子よりも大きいほこりや煙の粒子は、赤の波長との互換性が高くなります。 したがって、これらの粒子は青よりも赤に散乱します。 その結果、以下に示す夕日のような素晴らしい景色が見られます。
赤みがかった空とビーチに沈む夕日
ジェニファー・フォガサ
化学を卒業