晴れた日の青い空というのは見ていてすがすがしいですよね。
青い空に白い雲がぽっかり浮かんでいたりするのが空のイメージですが、どうして青いのでしょうか。
これと同じく、同じ空でも昼間は青くて夕方は赤い。同じ太陽の光が当っているのに不思議ですよね。
空気中には酸素や窒素といったような気体分子がたくさん存在しています。
太陽光は無数の気体分子にあたっているということになるのですが、その空気中の気体分子にあたった光というのは主に青色の光を散乱していることになります。
では無数にある色のなかでどうして青色の光が多く散乱されるのでしょうか。
光が気体分子のようなごく小さい粒子と衝突するような世界では、光の動きも日常私たちが経験しているようなこととは異なっておこります。たとえば鏡というのはすべての色の光を反射しますが、気体分子のような小さな世界では波長の短い青色の光がほかの色の光より強く反射し散乱するのです。
この散乱はレイリー散乱と呼ばれ、ノーベル賞を受賞したことのあるレイリー卿によって発見されたことなのです。
このことを細かく話すと難しいので省略。