夕焼けと朝焼け - 物理の勉強掲示板
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3名前を書き忘れた受験生 
2017/06/20 07:35
水蒸気→散乱の違いで
濃い青からオレンジっぽく変化するのが朝焼け
ピンクから濃い紫色になっていくのが夕焼け
レイリー散乱とかミー散乱とかやと思う、写真はおそらく朝焼けでしょう。冷たい空気と温められた空気での水蒸気の違いとあとは目のなれも関係しているかもしれません。
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2017/06/20 07:35
水蒸気→散乱の違いで
濃い青からオレンジっぽく変化するのが朝焼け
ピンクから濃い紫色になっていくのが夕焼け
レイリー散乱とかミー散乱とかやと思う、写真はおそらく朝焼けでしょう。冷たい空気と温められた空気での水蒸気の違いとあとは目のなれも関係しているかもしれません。
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6名前を書き忘れた受験生 2017/06/23 13:12
散乱について
http://www.ccs-inc.co.jp/s2_ps/s1/s_04/column/light_color/vol21.html
興味ある人は読むといいよ
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2017/06/23 13:12
散乱について
http://www.ccs-inc.co.jp/s2_ps/s1/s_04/column/light_color/vol21.html
興味ある人は読むといいよ
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12名前を書き忘れた受験生 2022/09/22 13:26
自然界における様々な発色現象の内、今回は「光の散乱」を原理とするものを採り挙げてみましょう。
晴れた日の昼間は気持ちの良い青空が広がり、所々に白い雲が浮かんだりしています。また、日没が近づくと、西の空は真っ赤な夕焼けに染まります。私たちが当たり前に経験してきたことなのですが、なぜこのような色に見えるのでしょうか。
これらの色は、全く異なる色に見えるのですが、その原因は、いずれも「光の散乱」という物理現象によるものなのです。同じ原因なのに、条件の違いによって真っ青に見えたり真っ赤に見えたりするのです。無味乾燥とも思われる物理現象の結果が、こんなにも異なった結果をもたらし、人の情感に強く訴えかける力を持つことに、大自然のいたずらを越えた壮大なロマンを感じずにはいられません。
その「散乱現象」とはどのような現象なのか、また、「条件の違い」とはどんな違いなのでしょうか?
光の散乱現象
光は均質な媒質中では基本的に直進する性質を持っていますが、媒質が均一でない場合は進行方向が変化することがあります。
一般に、光の行く手に存在する微粒子等によって光の進行方向が不規則に変化する現象を「光の散乱」と呼んでいます。
光には、波動性と粒子性の二面性があることは既に本連載の第 2 回『光は電磁波の 1 種』で触れましたが、「散乱」という現象は、光を粒子性と波動性を併せ持った「波連 wave train 」（第 2 回の≪※3≫参照）のイメージで考えると理解し易いかと思います。光子（こうし）すなわち波連は、電磁波としてのエネルギーの塊（粒子性）が振動（波動性）しながら飛来してくるものです。光の進路に微粒子が存在すると、波連の振動する電場・磁場と、その微粒子を構成する分子や原子の電場・磁場との間に相互作用が起こり、波連と微粒子との間に反発・吸引力が働き、その結果、波連の進行方向が様々に変化します。これが「散乱」です。
光と微粒子との相互作用によって起こる散乱の程度（散乱され易さ）は、光の波長 λ と微粒子の大きさ D（分子や原子による電場・磁場の領域）との相対関係で決まります。微粒子の大きさ D が光の波長 λ よりも遥かに小さい場合（ D ＜＜ λ ）は、光の波長が短いほど散乱され易く、具体的には波長 λ の 4 乗に逆比例して散乱され易くなります。この領域の散乱を「レイリー散乱」と呼んでいます。
微粒子の大きさ D が、光の波長 λ と同程度あるいはそれよりも大きめ（ D ≒ λ ないし D ＞ λ ）になると、散乱のされ方は波長 λ に依存せず、どの波長も均等に散乱されるようになります。
この領域の散乱を「ミー散乱」と呼んでいます。
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2022/09/22 13:26
自然界における様々な発色現象の内、今回は「光の散乱」を原理とするものを採り挙げてみましょう。
晴れた日の昼間は気持ちの良い青空が広がり、所々に白い雲が浮かんだりしています。また、日没が近づくと、西の空は真っ赤な夕焼けに染まります。私たちが当たり前に経験してきたことなのですが、なぜこのような色に見えるのでしょうか。
これらの色は、全く異なる色に見えるのですが、その原因は、いずれも「光の散乱」という物理現象によるものなのです。同じ原因なのに、条件の違いによって真っ青に見えたり真っ赤に見えたりするのです。無味乾燥とも思われる物理現象の結果が、こんなにも異なった結果をもたらし、人の情感に強く訴えかける力を持つことに、大自然のいたずらを越えた壮大なロマンを感じずにはいられません。
その「散乱現象」とはどのような現象なのか、また、「条件の違い」とはどんな違いなのでしょうか?
光の散乱現象
光は均質な媒質中では基本的に直進する性質を持っていますが、媒質が均一でない場合は進行方向が変化することがあります。
一般に、光の行く手に存在する微粒子等によって光の進行方向が不規則に変化する現象を「光の散乱」と呼んでいます。
光には、波動性と粒子性の二面性があることは既に本連載の第 2 回『光は電磁波の 1 種』で触れましたが、「散乱」という現象は、光を粒子性と波動性を併せ持った「波連 wave train 」（第 2 回の≪※3≫参照）のイメージで考えると理解し易いかと思います。光子（こうし）すなわち波連は、電磁波としてのエネルギーの塊（粒子性）が振動（波動性）しながら飛来してくるものです。光の進路に微粒子が存在すると、波連の振動する電場・磁場と、その微粒子を構成する分子や原子の電場・磁場との間に相互作用が起こり、波連と微粒子との間に反発・吸引力が働き、その結果、波連の進行方向が様々に変化します。これが「散乱」です。
光と微粒子との相互作用によって起こる散乱の程度（散乱され易さ）は、光の波長 λ と微粒子の大きさ D（分子や原子による電場・磁場の領域）との相対関係で決まります。微粒子の大きさ D が光の波長 λ よりも遥かに小さい場合（ D ＜＜ λ ）は、光の波長が短いほど散乱され易く、具体的には波長 λ の 4 乗に逆比例して散乱され易くなります。この領域の散乱を「レイリー散乱」と呼んでいます。
微粒子の大きさ D が、光の波長 λ と同程度あるいはそれよりも大きめ（ D ≒ λ ないし D ＞ λ ）になると、散乱のされ方は波長 λ に依存せず、どの波長も均等に散乱されるようになります。
この領域の散乱を「ミー散乱」と呼んでいます。
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