朝焼けや夕焼けの色の正体とは？波長と散乱の関係

「朝焼けや夕焼けが見えるのは、厳密には長い波長と青色が混ざった色だから？」という疑問は、光の性質や空気中の散乱現象に関連しています。この記事では、朝焼けや夕焼けがどのようにして生じ、なぜその色が見えるのかを解説します。

朝焼けと夕焼けの色の成り立ち

朝焼けや夕焼けは、太陽の光が地平線に近い角度から大気を通過する際に発生します。この時、太陽光は長い距離を進むことになり、その途中で大気中の分子や微粒子に散乱されます。散乱される光の波長が長いほど、赤やオレンジの色が強調され、これが朝焼けや夕焼けの特徴的な色合いです。

基本的に、青い光は波長が短いため、大気中で強く散乱されます。この現象を「レイリー散乱」と呼びます。昼間、青空が青いのはこの散乱が原因ですが、朝焼けや夕焼けでは太陽光が地平線近くを通るため、青い光は散乱され、赤やオレンジといった長波長の光が目立つようになります。

光の散乱と波長の関係

光の散乱は、光が物質に当たったときにその進行方向が変わる現象です。この散乱の強さは、光の波長に依存しており、短い波長の光（青や紫）は長い波長の光（赤やオレンジ）よりも強く散乱されます。そのため、太陽が高い位置にある昼間は青い光が強く散乱され、空が青く見えます。

朝焼けや夕焼けの場合、太陽光が長い距離を通過するため、青い光が多く散乱されてしまい、残った長波長の赤やオレンジが目立つことになります。このため、朝焼けや夕焼けは赤やオレンジの美しい色に見えるのです。

青色の光の散乱と朝焼け・夕焼け

朝焼けや夕焼けの色が「青色と混ざっている」と感じることもありますが、厳密には青色の光は散乱されてしまい、主に赤やオレンジの長波長の光が残ります。しかし、大気中には微細な粒子や水蒸気があり、これらが微弱に青色を反射することがあります。そのため、完全に青色が排除されるわけではなく、微細な青色成分がわずかに含まれていることもあります。

まとめ

朝焼けや夕焼けが見える原因は、大気中での光の散乱にあります。太陽の光が長い距離を進むことで、青色の短波長光が散乱され、残った赤やオレンジの長波長光が強調されるため、美しい色が見えるのです。厳密には青色が完全に消えるわけではなく、微細な青色成分が混じることもありますが、基本的には赤やオレンジが支配的な色になります。