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空が青い理由と答え方について

   

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ある晴れた日に、何げに家族で外を歩いていると、

「どうして空は青いの?」

といきなり子供から質問されて、困った経験をお持ちの方は多いのではないでしょうか?

実際に、小学生の科学の質問の代表と言っても過言でないぐらいよくテーマに挙げられます。

こういう普段気にはならないが、言われてみたらなんでだろうという質問を子供はよくしてきます。

また、答えは知っているが、子供にどのように説明したら理解してくれるか、困っている人も多いかと思います。

この記事では、空はなぜ青い理由をお話するとともに、子供に説明する時の回答についてもお話していきたいと思います。

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空が青い理由

空が青い理由には、太陽の光が関係してきます。

太陽の光は、肉眼で白っぽく見えますが、実は虹の7色(赤色、橙色、黄色、緑色、青色、藍色、紫色)が交じり合ってできています。

太陽の光は、地球の空気層に入ると、酸素やオゾン、空気中の細かい塵などの粒子にぶつかって散乱します。

この虹の7色のうち、青い光が他の色に比べてちりばりやすい性質をもっています。

その中で、青い光は波長が短く、赤い光は波長が長く、波長が短いほど光は強く散乱される性質があるため、青い光は強く散乱されます。

つまり、青い光は最も散乱が起こりやすいため、青い光は粒子にぶつかっては空の上であちこちに散らばり、光を乱反射します。そのため地上から見ると空は青く見えるのです。

しかし、虹の7色にうち、もっと波長の短い紫が一番散乱するので、先ほどの理論から言えば、空は紫に見えるはずではないかと思われますが、人間の目は紫を感じにくいため、空の色は、人間が感じやすい色で、最も波長の短い青になります。

実はこの原理がわかれば、今回の記事には関係ありませんが、

「朝と夕方はなぜ空が赤くなるの?」

という質問にも答える事が出来ます。

朝と夕方になると、太陽の位置は横になるため、太陽の光が空気層を通る距離が長くなります。

実は、波長の短い青い光では、遠くまで届く事が出来ず、虹の7色で最も波長が長い赤い光が、空気層を通り抜ける事が出来ます。

つまり、通過する空気層の距離が長くなるので青い光では散乱されきってしまい、逆に散乱されにくい赤やオレンジの色が強調されて人間の目に届くためです。

そのため、夕方の空は赤くみえるのです。

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子供に説明するときのポイント

先程は、空が青くなる理由とついでに朝夕方に空が赤くなる理由について説明しましたが、理系の学生や大人が理解する分には問題ないかと思いますが、子供に教えるにはある程度噛み砕いて教えないと理解出来ないかと思います。

この項目では、年齢別の空が青く見える理由の回答のポイントを紹介したいと思います。

子供に説明する時は以下のポイントが重要になるかと思います。

・人間に見える色は7色(虹を踏まえて説明すると良いです)

・色は光が無いと見えない(電気を消したら真っ暗になるイメージの説明)

→太陽の光が7色で構成されていて、太陽の光がないと、空は何も見えないことを説明

・光は障害物にぶつかると広がる(真っ暗な状態で懐中電灯をつけると、壁や窓に当たって光が広がるイメージ)

→太陽の光という懐中電灯が真っ暗な地球を照らすと、青い色が広がるイメージ(虹の色の中で青が一番目立ちたがり屋みたいな説明で良いと思います)

逆に朝や夕方は赤が目立ちたがり屋みたいな説明をすれば、朝や夕方の赤い空の説明もつくかと思います。

基本的にこの3つのポイントをうまく交えながら説明すると良いと思います。

正直な所、聞かれる年齢によっては、きちんとした原理を説明しても良いと思いますし、幼児と小学生でも説明の仕方は違ってくると思います。

そのため、ポイントだけ抑えて、後はそれぞれの状況に合わせて説明するしかないと思います。

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