空はなぜ青くて、夕焼けはなぜ赤いのか、疑問に思ったことはありませんか？

光は、太陽から降り注ぐ電磁波の一種で、その中で人が目で感じることができる波長のものを「可視光線」といいます。可視光線は、波長の短い方から紫・藍・青・緑・黄・橙・赤の順の虹の七色です。また、紫よりも波長の短い光は紫外線、赤よりも波長の長い光は赤外線です。


太陽から届く可視光線は、太陽の光に含まれるすべての波長が重なると、ほぼ白に見えます。例えば雲は、太陽の光がすべて混ざっているため、白く見えるのです。


では、なぜ空は青く見えるのでしょうか？それは、波長の短い青の光は光の波長よりもさらに小さい窒素や酸素などの空気の分子にぶつかり、早く散乱して空に広がるからです。最も波長が短い紫ではないのは、紫の光が青の光のエネルギーに比べて弱く、平地では人間の目まで届かないためです。しかし、高い山に登ると、暗いぐらいの紺碧の空を見ることができます。


一方、日の出や日没のときに空が赤や橙に見えるのはなぜでしょうか？朝や夕方は、太陽の高度が低く、光が斜めから差し込むため、大気の層を通る距離が長くなります。波長の短い青い光は、早い時点で散乱し、そのエネルギーが弱いため私たちの目に届く前に消えてしまいますが、波長の長い赤や橙の光は私たちの目に届きます。


このように、人の目は、細かな色の区別をつけることができますが、すべての動物が、この7色を見分けることができるわけではないのです。人間は、犬や猫などの他の動物よりも、色を見分ける力が高く、その一方で、鳥は、人間が見ることのできない紫外線が見えます。こういったことを考えると、青く抜けるような青空や感動的な夕焼け、雨上がりの美しい七色の虹を見ることができるのは、人間の特権なのかもしれませんね。