空はなぜ青いの？夕日はなぜ赤いの？

不思議だよね。
かんたんに言うと空が青く見えるのは空に青い光がいっぱいあるときなんだ。
赤い光が空にいっぱいあるときは夕焼けみたいに赤い空になるよ。

そうなんだ。
まずは光の色について話をしよう。

はじめにクイズ！
太陽の光は何色だと思う？

太陽の光は白色光（はくしょくこう）と言って白なんだ。
じつはこの白い色はいろんな色がまざって白に見えているんだよ。

いい質問だね。
みずから光を出す太陽やライトなどの光はまざると白になって、絵の具やマジックペンなどみずから光を出さないものは、色がまざると黒っぽくなるんだ。

太陽の白い光を分解（ぶんかい）してみると７色の光になるんだ。
三角形のガラスに光を通す実験（じっけん）をするとよくわかるよ。

そうだよ。よく知ってるね。
７色の光は、紫、紺（こん）、青、緑、黄、橙（だいだい）、赤といわれているよ。

虹の話はまた別の機会にすることにしよう。
ところで、ぼくたちが住んでいる地球のまわりには空気があるよね。
空気の中にはぼくたちが生きるために必要な酸素（さんそ）や窒素（ちっそ）、小さなゴミやチリなどがまざってるよ。
太陽の光がこの空気の中を通るとどうなるかわかるかい？

そのとおり。
そしておもしろいことに光が酸素や窒素にぶつかると、その光は四方八方に散（ち）らばっていくんだ。この現象（げんしょう）を散乱（さんらん）っていうよ。

たしかにそうだね。
で、この散乱なんだけど、色によって散乱のしやすさが違（ちが）うんだ。
散乱しやすい光と散乱しにくい光があるよ。

紫が一番散乱しやすくて、赤がもっとも散乱しにくいんだ。
紫、紺（こん）、青、緑、黄、橙（だいだい）、赤の順だよ。

だから太陽の光が地球の空気中を進む時、最初にたくさん散乱するのは紫の光なんだ。もちろん散乱しにくい赤い光も少しは散乱しているよ。

紫の光が花火みたいに散乱してまわりに飛（と）び散（ち）ったあと、その次に多く散乱するのが紺（こん）の光なんだ。

やがて紺の光もたくさん散乱してほぼ飛び散ると、次に多く散乱するのが青い光なんだ。

そのとおり。
イラストのように太陽の光がゾウさんの上の方から降（ふ）り注（そそ）いでいる時、ちょうどゾウさんのまわりや上空で青い光がたくさん散乱しているんだ。青い光が多いからゾウさんの目には空が青く見えるんだよ。

こんどは散乱の変化をもっと広い範囲（はんい）でみてみよう。
宇宙には空気がないから太陽の光は散乱しないよ。光は白いままなんだ。光が地球の空気中に入ってくると、紫→紺（こん）→青の順（じゅん）で散乱することは、いま話したよね。
で、青の次に散乱しやすい光が緑で、続いて黄色、橙（だいだい）、赤の順なんだ。

夕方はゾウさんから見て太陽が地平線の近くにあるよね。そうなるとゾウさんの上空やまわりはさいごの赤い光だけが散乱している状態（じょうたい）なんだ。だから夕方は空が赤く見えるんだよ。

おもしろい点に気づいたね。
光が散乱する順番からすると、ゾウさんが言うように空が緑色に見える場所があってもおかしくないよね。
でも実際（じっさい）の空気中では、緑の光といっしょに赤い光もすこし散乱していて、それが合わさって目には黄色の光に見えるんだ。夕方前の空はちょっと黄色っぽいよね。
光はもともと７色あるけれど、そんなふうに日中の空は昼間の青、夕方前の黄、夕方の赤の３つの色に見えるのが普通（ふつう）なんだ。

かなりするどい質問だね。
ぼくたちの周（まわ）りでも、青い光は飛び散っているよ。でもね、ものすごく薄（うす）い青色なので透明（とうめい）に見えてしまうんだ。

空の高さは１万メートル以上もあるから、地上から見上げると青色が重なって濃（こ）く見えるんだよ。

空気中の酸素（さんそ）や窒素（ちっそ）にぶつからない光もあるんだ。
特に橙（だいだい）や赤の光は散乱しないでゾウさんの目に直接入ってくるのもあるんだ。そうすると太陽が赤く見えるんだよ。