紫色の夜空の原因は何ですか?


ベストアンサー

理論

空の色を生み出すプロセスの詳細を正しく理解した最初の人物は、英国の物理学者、ジョン・レイリー卿でした。 1800年代後半。レイリーは、空の青い色は散乱の結果であると正しく推測しました。大気は光を吸収しませんが、分子は光をリダイレクトします。そして、このリダイレクトは、スペクトルの青または紫の端に向かう波長が短いほど顕著になります。アイザックニュートンのプリズムを使った実験では、200年前に、白色光が可視光スペクトルの個々の色(赤、オレンジ、黄色、緑、青、紫)で構成されていることが示されていました。光は電磁波であり、スペクトルは赤(長波長と低周波数)から紫(短波長と高周波数)までの波長と周波数の連続体から来ることがわかりました。電磁波は電界と磁界の波です。 。これらの場は、空気の分子内の電子と相互作用します。空気分子は光の波長よりもはるかに小さいため、この相互作用は波長が短いほど強くなります。

光が大気を通過すると、原子は実際に光を吸収して再放出します。これは光の強度を変更しませんが、方向を変更します。そして、この方向の変化(散乱と呼ばれます)は、赤よりも紫の光の方が10倍顕著です。この特定のタイプの散乱は、選択的散乱またはレイリー散乱と呼ばれます。青色光は波長が短く周波数が高いため、強く散乱します。空を見上げると、目に見える光はすべてあなたの目に向けられ、散乱されています。散乱光しか見えないので、空は青く見えます。しかし、紫色の光は青色の光よりもさらに短い波長と高い周波数を持っているので、すべての理由で空の光は紫色でなければなりません!話にはまだまだあるようです!最も目立つ色で判断すると、空は紫です。しかし、目の制限のため、空は青く見えます。可視スペクトルの最短波長に達すると、光に対する感度が低下します。バイオレットはそこにありますが、私たちの目はそれを弱くしか検出しません。私たちが見ているのは青色です。大量に存在し、目で簡単に検出できます。

参考資料:

Article: Why is the sky purple?

Source: http://littleshop.physics.colostate.edu/tenthings/SkyPurple.pdf

Courtesy: Colorado State University

Date: NA

Image: http://wallcook.com/wp-content/uploads/2014/03/chilling-at-sunset-1920x1080-hd-nature--602x338.jpg

回答

空がどのようにできるかについては他にもいくつかのすばらしい回答があります実際には時々紫色になります。

をどのように認識できるかについてお答えします。 空は紫色(少なくともマゼンタ色)で、異常な大気条件がない場合でも!

人間の色覚

まず、いくつかの背景。人間の目には、スペクトルの3つのスライスに応答するセンサーがあります。おおよそ、および —これは、これらの色がプライマリと見なされることを意味します(より具体的には、追加のプライマリ —なぜなら、これらの3色の光を適切な組み合わせで追加することで、人間が知覚できる任意の色を構築できるからです。特に、赤+緑+青の3つすべてが混在している場合、白が知覚されます。赤を除外すると、白-赤=緑+青、つまりシアンが混在します。同様に、白-緑は赤+青またはマゼンタ、白-青は赤+緑= 黄色。シアン、マゼンタ、黄色が考慮されます減算プライマリ、シアン、マゼンタ、イエローのフィルターを使用しているため(

絵の具)を白い紙に塗ると、目に見える色を混ぜることもできます。 (画家は、シアン、マゼンタ、イエローを青、赤、黄色の主要なペイントカラーに誤って単純化することがありますが、可能なすべての色をペイントする場合は、青と赤ではなくシアンとマゼンタのペイントが本当に必要です。)

知覚色

世界を観察すると、目にするものの多くは、なじみのある色になっています。それらは白、灰色、または他の中間色です。あなたの目(または実際には視覚的な脳)は自己調整する傾向があるので、通常の白い日光以外の色で世界を照らしても、期待どおりに通常のことを知覚できます。

観察実験

実験として、大きな緑色の半透明の日よけの下に立つか座ってください。私はかつて、緑色のプレキシガラスの日よけを付けたフェリーで地中海を旅したことがあり、その結果、次のような影響とその理由を観察しました。白い紙に印刷されたイタリアへのガイドブックを見ているとしましょう。しかし、屋上緑化を通してろ過された太陽光は、ほとんどが緑色の光です。あなたの脳は緑をたくさん差し引くことで、世界の色をどのように認識するかを調整します。その結果、あなたが know は白ですが、色を測定するを使用しても、は白で表示されます楽器は、そこから反射された光がほとんど緑色であると宣言します。あなたが自分の肌を見たときにも同様の効果が起こります(私たちは私たちの肌(および近くの他の人)の色調に驚くほど敏感です)。したがって、数分後、あなたの脳は表示されるすべてのもの。

ここで地平線を見てください。通常は淡い青で、ほとんど白です。そこからも多くの緑を差し引いて、プレストします。 -空はマゼンタに見えます(白-緑=赤+青=マゼンタ)。デッキの端まで歩くと、不自然な緑の光を浴びている視野の割合が縮小し、空自体が大きくなります。視界の一部であり、空は徐々に通常の色に戻ります。空自体が視界を「正常化」しない理由は、緑の日よけの下から見ると、視界のごく一部しか見えないためです。空、そしてあなたの貧弱な混乱した脳は、緑がかった光を浴びて、あなたの視野の大部分に適応し続けます。

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