空の色はなぜ変わる？30秒でできる光の科学体験

子ども：お母さん、どうして空は青いの？

お母さん：たしかに気になるよね！どうしてだと思う？

子ども：うーん…わからないけど、太陽の光が関係しているのかな？

お母さん：そうだね！太陽の光と空気が関係しているんだ。太陽の光ってどんな色に見える？

子ども：白っぽい色だと思うよ。

お母さん：そうだね。でもね、太陽の光って実は色が混ざっているんだ。いろんな色の光が集まって白く見えているんだけど、どんな色が混ざっていると思う？

子ども：えっと、青とか赤とか…？

お母さん：そう！実際には赤や青、緑や黄色など、たくさんの色が含まれているんだ。そして、光が物質にぶつかってあちこちに反射することを「光の散乱」というよ。お空では、ある色が特に散乱しやすいのだけど、どんな色だと思う？

子ども：青かな？

お母さん：そうだね！実際におうちにあるもので確かめてみようか？

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実験してみよう！

お母さん：じゃあ、2リットルのペットボトルに水と小さじ1杯の牛乳を入れて、このペットボトルのなかを空に見立てるよ。

どうして牛乳を入れるか、わかるかな？

子ども：えーっと…わからないけど、何か特別な理由があるの？

お母さん：そうだね。牛乳には小さな粒がたくさん入っているんだ。これが、空気中のちっちゃな分子と同じように光を散らしてくれるよ。さあ、懐中電灯の光をペットボトルの飲み口から当ててみよう。どう見える？

子ども：上の方が青っぽく見えるけど、下の方はオレンジ色っぽいよ。

お母さん：どうしてそう見えると思う？

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光の性質と色のグラデーション

子ども：うーん、光の色が変わるから？

お母さん：太陽の光や懐中電灯の光は一つの色じゃなくて、たくさんの色が混ざっているんだったね。

だけど、全部の色が同じように見えるわけじゃない。今見えた青い光は、他の色よりも散らばりやすいんだけど、なぜだと思う？

子ども：わからないなぁ。

お母さん：色には「波長」っていう性質があってね、青っぽい光の波長は短いんだ。短い波は散らばりやすいんだよ。逆に、オレンジや赤の光は波長が長いから、散らばりにくいんだ。それで下の方がオレンジ色に見えるんだよ。なんとなくわかった？

子ども：少しだけ。でも、青とオレンジしか見えない理由は？

お母さん：本当は色はもっとたくさんあるんだけど、私たちの目に届くときに、青とオレンジが特に目立つんだよ。例えば、ペットボトルの上では青い光がたくさん散らばって見えているけど、下の方では散らばりにくい赤やオレンジの光が残って見えているんだね。

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大気中を通る太陽の光の距離の違い

子ども：じゃあ、昼間の空が青いのはわかるけど、夕方の空がオレンジや赤に見えるのはどうして？

お母さん：いいところに気づいたね。実は、昼間と夕方で太陽の光が私たちに届くまでの「距離」が変わるんだ。昼間は、空の高いところから光が届くんだけど、夕方はどうなると思う？

子ども：夕方の太陽は低いから、光の通り道が長くなるのかな？

お母さん：そうだね！夕方になると太陽は地平線に近づいて、光が私たちに届くまでの距離が長くなる。青い光は先に散らばってしまって、残った赤やオレンジの光が、夕焼けとして見えているんだね。
今日は夕焼けはどんな色かな？

子ども：空の色についてわかって嬉しいな。夕焼けを見にお散歩に行ってみようよ。

人間以外の動物にも、空は同じように見えているのかな？

お母さん：新しい「なぜ」が沸いてきちゃったね。帰ったらまた一緒に調べてみよっか！