日常の物理学Part21！どうして海は青く見えるのか！？

そろそろ海開きのシーズンですね！
沖縄はすでに海開きしていますが、関東や関西はこれからです。
今年こそは海に出かける予定を立てている人も多いのではないでしょうか。
ビーチで遊ぶのも良いですし、ダイビングやサーフィンなどのアクティビティも楽しいですし、浜辺でのんびり過ごすのも良いですよね。

ここで、海の色といえば・・・？
青色を思い浮かべる人が多いと思いますが、水は透明ですよね？
海の底は、砂の場合だと白色ですし、植物があるとすると緑色です。
青色の要素がないですね。
空の色が青色でそれを反射していると考える人もいると思いますが、実は違うんです。
では、どうして海は青く見るのでしょうか！？

光の色の違いは波長の違い

太陽の光を見ると白色に見えますが、実は赤色、橙色、黄色、緑色、水色、青色、紫色の光が含まれています。雨上がりの虹を見るとわかりやすいのですが、太陽の光が空気中の水滴で反射されて、色が分かれて見えますよね。
光が波の性質を持つため、波長の長さの違いで反射率・屈折率が変わり、光の色が分かれて見えるのです。
赤色・橙色の方が波長が長く、青色・紫色の方が波長が短いです。
赤色よりさらに波長が長くなると、人間の目では認識できない光となり、これが赤外線やマイクロ波です。青色よりさらに波長が長くなると、こちらも人間の目では認識できないのですが、紫外線やX線です。

水は長い波長を吸収する

光の色の違いが波長の違いだとわかったところで、水との関係性について書いていきます。
電子レンジをイメージしてもらいたいのですが、電子レンジに水を入れて温めると、コップは熱くならないのに、水だけ熱くなりますよね？
電子レンジは波長の長いマイクロ波を発しています。水が、このマイクロ波（電磁波）を吸収して、振動エネルギーに変えて温めているのです。
ここからわかるように、水は長い波長を吸収します。

海が青く見えるわけ

ようやく、本題に入ります。
海に光が入ると、長い波長である赤色・橙色は水に吸収されやすいです。
一方で短い波長である青色や紫色は、水に吸収されることなく海中を進みます。そして、海中に含まれる細かい粒子や海底に反射して私たちの目に入ります。そのため、青色に見えるわけですね。

おわりに

海が青色に見える理由は、赤色などの波長の長い光が水に吸収されて、波長の短い青色が見えているためでした。これは、空が青く見える理由（※また別で詳しく書きます）とは違うため、ちょっとややこしいですね。これを知った上で海に行くと、海の見え方もまた変わってくるかもしれませんね。