可視光線の範囲では、次に可視光線の範囲をクローズアップさせてみよう。
次の表に示す。
可視光線の波長は、380nm〜780nmだ。
何度もいうようだが、これは、電磁波全体のほんの一部に過ぎない。
太陽の光について太陽の光は、白色光だ。
多くの波長の光が集まったものである。
そのことは、太陽光をプリズムに通すと明らかだ。
このように光が波長によって分かれているのをスペクトルといっている。
17世紀の終わり頃のニュートンが実験したといわれている。
面白いのが、上の図のように、一回、分散した光を逆の形に置いたプリズムにもう一度、通過させるともとの白色光にもどるのだ。実に、摩訶不思議だ。
そして、この光のスペクトルで、分かるのが、光の波長によって、赤、オレンジ、黄色、緑、青、紫と、光の色が違うのだ。
赤い光が、もっとも、波長が長く、青い光は短い。
じゃあ、なんで空が青いのか それでは、ここからが本題だ。
太陽から光が届く。
その光は、先に述べたように、いろいろな光の波長が混合されている。
そして、地球には、大気があり、大気中には、窒素や酸素分子や水分子や塵埃などがある。
だから、太陽の光を100パーセント完全に透過するわけではないのである。
これらの分子は振動していて、光の波長に比べて非常に小さいものだ。
これらの粒子に太陽の光がぶつかると、さまざまな方向に光が散乱される。
ただ、散乱の仕方が、光の色（波長）によって異なる。
空気分子に光が当たったとき、赤っぽい光よりも青っぽい光の方が、散乱されやすい。
だから、空は青く見えるのだ。
この性質は、証明した人の名をとって、「レイリー散乱」と呼んでいる。
補足をする。
レイリー散乱は、光の波長より小さい粒子にぶつかったときのみ起こる。
もし、光の波長と同じかもっと大きい粒子にぶつかった場合は、ちがう散乱の仕方をする。
それは、ミー散乱と呼ぶ。
具体的にいうと、塵、煙、水蒸気などだ。
その場合、光は一様に散乱するので、白くみえる。
まさに雲が白い理由がこれだ。
じゃあ、なんで夕焼け空は赤いのか 朝焼けや夕焼けのときには、太陽が地平線近くに傾く。すると、太陽の光が大気中を通る距離が長くなる。
そのとき、青い光は、人に届くまでに途中で拡散してしまう。
よって、より波長の長い（直進性の高い）波長の赤色がより多く眼に入る。
だから、夕焼けは、赤くなるのだ。
火星の夕焼けは青色？ 今まで、ずっと地球上だけの話をしてきた。それは、僕が、地球人だからだ。
でも、もしかしたら、来世は、宇宙人になることは否めない。
だから、宇宙の空のことも考えなくては。
宇宙の空は、黒い。それは、月からの地球の映像を見ればわかる。宇宙や月には空気がないからだ。だから、大気による散乱光がないので、黒いのだ。
では、火星はどうか。火星は、空は赤く、夕焼けは青いらしい。
火星の大気は、気圧が地球の100分の１以下で、すごく希薄だ。
主に二酸化炭素だ。
ただ、大気の上下方向の温度差が原因で、絶えず細かい土壌の微粒子が吹き上げられている。これらの微粒子は、ちょうど赤のサイズのものも多くある。だから、火星の空は赤いと推測されるらしい。
この理屈からいくと、外からみた火星の空は赤いので、太陽光から赤が引き算された透過光は、青っぽい色になると考えられる。
ということは、火星の夕焼けは青いという推論になる。
火星の夕焼けの写真 さて、その推論は正しいのか。
実際、NASAの火星探査機マース・パスファインダーの画像を調べた。
この探査機は、1996年12月に打ち上げられ、翌97年7月7日に火星に着陸した。
ここに、その時、撮られた一枚の写真がある。
（参考URL
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/marspath_images.html）
たしかに青っぽい。
ただ、この写真もNASAが、捏造したと言われれば、嘘かもしれない。
もし、将来、僕が火星に着陸し、その目で見ることができたなら、再度、レポートを提出したいと思っている。
まとめ 空が青いのか？という出発から、火星の夕焼けまで調べることになった。
僕が、改めて思ったのは「青い」 というのは、やはり、人間の感覚だけの話だ。
ニュートンは、こんなことも言ったらしい。
「光線には色がついていない」
つまり、本来、青い光とか赤い光というものは存在しないのであって、それらが眼に入ったとき、初めて青とか赤とかという感覚が生じるのだ。
僕も、ニュートンにあやかり、今度、青空を見たときは、言おうと思っている。
「この空には色はついていない。空は、空色なのだ」 と。
参考文献
「色の科学」 著 中原 勝儼
「徹底図解 色のしくみ」 編 城 一夫
「火星の夕焼けはなぜ青い」著 佐藤文隆
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