レイリー散乱とは、光が非常に小さな粒子とどのように相互作用するかを説明する物理現象です。
これは19世紀にイギリスの物理学者ジョン・ウィリアム・ストラット(ロード・レイリー)によって初めて説明されました。彼の研究は、光が
大気中のガス分子など、光の波長よりもはるかに小さい粒子を含む媒体を通過するとき、光は
直進するのではなく、散乱することを示しました。
この種の散乱は、太陽光が地球の大気中でどのように振る舞うかを理解する上で特に重要です。
![]()
地球に届く太陽光は白く見えますが、実際にはさまざまな色の混合物であり、それぞれ異なる波長を持っています。
太陽光が大気に入ると、主に窒素と酸素である無数の小さなガス分子に遭遇します。これらの分子は可視光の波長よりもはるかに小さいため、レイリー散乱が支配的な効果となります。
レイリー散乱の重要な特徴は、短い波長の方が長い波長よりもはるかに強く散乱するということです。
簡単に言うと:
青い光は短い波長を持っています
赤い光は長い波長を持っています
短い波長ははるかに効率的に散乱します
青い光はあらゆる方向に強く散乱するため、空全体に広がります。
日中、どこを見ても、散乱した青い光があらゆる方向からあなたの目に届いています。
赤やオレンジの光など、長い波長は、大気をより直接的に通過し、散乱しにくくなります。
その結果:
日中は空が青く見える
太陽自体は純粋な白ではなく、わずかに黄色く見える
紫色の光は青い光よりもさらに短い波長を持っていますが、いくつかの理由から空は紫に見えません。
これらの要因が組み合わさって、青色が私たちが認識する支配的な色になります。
太陽が地平線の下にあるとき、太陽光は大気中をはるかに長い経路で移動します。
この長い旅の間:
これが、夕焼けや日の出が暖色系の赤、オレンジ、金色の色合いを呈することが多い理由です。
レイリー散乱とは、光が非常に小さな粒子とどのように相互作用するかを説明する物理現象です。
これは19世紀にイギリスの物理学者ジョン・ウィリアム・ストラット(ロード・レイリー)によって初めて説明されました。彼の研究は、光が
大気中のガス分子など、光の波長よりもはるかに小さい粒子を含む媒体を通過するとき、光は
直進するのではなく、散乱することを示しました。
この種の散乱は、太陽光が地球の大気中でどのように振る舞うかを理解する上で特に重要です。
![]()
地球に届く太陽光は白く見えますが、実際にはさまざまな色の混合物であり、それぞれ異なる波長を持っています。
太陽光が大気に入ると、主に窒素と酸素である無数の小さなガス分子に遭遇します。これらの分子は可視光の波長よりもはるかに小さいため、レイリー散乱が支配的な効果となります。
レイリー散乱の重要な特徴は、短い波長の方が長い波長よりもはるかに強く散乱するということです。
簡単に言うと:
青い光は短い波長を持っています
赤い光は長い波長を持っています
短い波長ははるかに効率的に散乱します
青い光はあらゆる方向に強く散乱するため、空全体に広がります。
日中、どこを見ても、散乱した青い光があらゆる方向からあなたの目に届いています。
赤やオレンジの光など、長い波長は、大気をより直接的に通過し、散乱しにくくなります。
その結果:
日中は空が青く見える
太陽自体は純粋な白ではなく、わずかに黄色く見える
紫色の光は青い光よりもさらに短い波長を持っていますが、いくつかの理由から空は紫に見えません。
これらの要因が組み合わさって、青色が私たちが認識する支配的な色になります。
太陽が地平線の下にあるとき、太陽光は大気中をはるかに長い経路で移動します。
この長い旅の間:
これが、夕焼けや日の出が暖色系の赤、オレンジ、金色の色合いを呈することが多い理由です。