“なぜ空が青いのか？”というのは昔から、子供たちからよく聞かれる質問の1つです。
ここでは、白い光が白色の媒体を青色に変える方法をシミュレートする科学実験を紹介します。
それは、太陽の光が大気をどのように通り抜け、澄んだ空が青空に変わるかということと似ています。
青空の背後にある科学はとても素晴らしいです。
この記事では、青空実験のデモンストレーションの後、小さい子供のためのこの自然現象の簡単な説明をし、
次により高度な説明を探している人のためのより詳細な説明をします。
リンク先の動画もチェックしてください（なぜ空は青い？の動画）。
青空実験に必要なもの
- 透明なグラス
- 水
- 石鹸（できれば白、私はカークのカスル石鹸（Kirk’s Castile soap）を使いました。少しのミルクやミルクパウダーも効くはずです）
- 白色光を発する懐中電灯（私はTaoTronics LED light bulb電球を使用しました）
- 大人の監督
手順
グラスを水で満たしたら、曇った溶液を作るために石鹸を水に少し溶かしてください。
石けんを使用する場合、石鹸を水に浸し、表面を少し擦って白い溶液を作ります。
これがあなたの実験のための青空になります。
ミルクパウダーを使用する場合は、白い濁った溶液が出るまで、一度に小さじ1杯ずつ溶かしてください。
暗い部屋で、横から懐中電灯を曇りのある側に向けます。
それを観察して、青空を再現できているか確認します。
青空の色の簡単な説明
懐中電灯から出る白色光は、虹のすべての色を含んでいます。
懐中電灯と同様に、太陽からの光も虹色で構成されています。
あなたは雨の後に虹を見たことを覚えていますか？
空気中の水滴によって太陽光が屈折すると、虹が現れます。
このような青空の実験では、白い懐中電灯が小さな石けん粒子を含む液体を通過すると、なぜ青色は他の色よりも粒子によって散乱されるのでしょうか。そこに、青空のヒントが隠れています。
水中に浮遊する石鹸粒子は、空気中に浮遊する塵粒子を表します。
空気中では、青色は太陽光線の他の色よりも多く散乱しています。
したがって、晴れた日に空を見ると、空の色は青に見えます。
詳細な説明
大気中を通ってくる太陽光は、空気分子や様々な塵粒子を含む空気中の分子によって散乱されます。
これらの粒子は非常に小さいです。空気がそれらの粒子で数十億個で満ちているにもかかわらず、私たちは裸眼で見ることはできません。
この散乱効果はレイリー散乱と呼ばれます。
太陽光を構成する光のスペクトルには、異なる波長の光が含まれています。
レイリー散乱は、長い波長よりも短い波長でより効果的です。
青色と紫色は短い波長の可視光であるため、より多く散乱されます。
紫は、その波長が短いために青色よりも多く散乱されると考えられていますが、私たちの目は青色よりも紫に敏感ではありません。
これが、日中は空が青くなる理由です。
探検する
あなたは夕焼けが赤やオレンジになる理由を疑問に思ったことがありますか？
この理由は、「なぜ夕日は赤いか？」という実験でその答えを知ることができます。
（参考）http://www.rookieparenting.com/why-is-the-sky-blue-science-experiment/
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