本当は青くないのに青く見えるもの謎

質問

その１　静脈：血管が青く見える理由は、皮膚の中で血液　の赤色光が乱反射されてしまい、青っぽく見えると書か　れたものを見たことがあるが、納得できない。
その２　青い目：眼の虹彩にはメラニン色素が含まれ、こ　れが多いと黒、薄くなるにしたがって、茶、青、グレー
　になるらしい。これも静脈と同じ原理なのか否か。
その３　遠い山：遠くの山〔緑〕は遠くかすんで見える時　青っぽく見える。そもそも、植物のクロロフィルは赤色　光と青紫光をよく吸収するはず。空気の層を通過してく　るとき、乱反射することを考えると、夕焼け理論で赤
　っぽく見えてもいいように思う。
★以上の疑問に答えをください。

回答No.12

physicist_naka · ベストアンサー

No.9の「回答に対するお礼」に対して

なぜ雲は青い光の散乱も快晴時同様に起こっているのに
青白くないのか？という問題ですが、これは単に雲が
青も含めてほとんどの波長の可視光を反射しているので、
白く見えるだけだと思います。白とはそういうものですね。

それともこういう意味かな？
雲は白いけれども、雲と自分との間の空間が青く、
そのため、青白く見えなければならないと。
こういうことでしたら、おっしゃるとおり、車のスモーク
ガラスの例え話は正しく、雲が明るいから白く見える
というのが正解でしょう。

しかし、「遠くの山が青く見え、その上の空の部分が白に
見える理由」ですが、状況としては、雲は一切ないと
考えています。つまり、白いものがない（ただし青白いもの
はある）にもかかわらず、なぜ白く見えるのか、というのが
問題の趣旨だと思っています。
それについての私の考えが、No.9なわけです。
詳しくは後の方に書きました。
もし雲があれば、おっしゃるとおりだと思います。

それからいろいろ実験されているようで、すばらしいですね。
私もやりかけたのですが、どうも色が苦手で何色か判断しに
くく挫折してしまいました。

次に、No.10のnaoppeさんの疑問に対して、

遠くの空から山の上まで来る光は、白ではなく、また、青一色
でもなく青白いと考えています。
わかりやすくするため、以下のようなモデルを考えました。
うっすらと以下の割合で光っているとします。
　　観測者と山の間　→　青：3、緑：2、赤：1
　　山の向こう側　　→　青：3、緑：2、赤：1
で、山の向こう側から観測者に「直接」届く光は、短い波長が
散乱を受けやすいので、
　　青：1、緑：1、赤：1
になったとします。この光が、観測者と山の間の光と足しあわ
されるので、観測者が見る光は、
　　青：4、緑：3、赤：2
となり、青：3、緑：2、赤：1に比べて白っぽくなります。
また当然ですが明るくもなります。

こんな説明でどうでしょうか。

お礼

physicist_nakaさんのお考え、説得力ありますよね。でも・・・素人めのyukkeeとしては、自分の頭の中のストーリーが日に日に修正を加えながらも、どうしても捨てがたい気持ちなってしまうんです。もう一度だけ、別の表現で自分の考えを書かせていただきます。★たとえば、地球を飛び出し宇宙に行けば、見える世界は基本的に『真っ暗』です。空間が真空に近いため、太陽光が周りの空間内で散乱しないためです。地上に降りチョモランマの頂上から周囲を見渡せば、濃い『紺色』の空が見える。地球の大気の成分に太陽光の青色光が散乱したためです。そして自分の住んでる標高２０メートルくらいの地面から快晴の空を眺めると、いわゆる明るい『青い』空が見える。チョモランマよりも太陽光が散乱する大気の厚み、密度、水蒸気・水滴等の量などが多いからです。その地上での曇天の空を眺めると、『白い』空が見える。水蒸気・水滴等の量がさらに多くなり、太陽光のどの成分の光も散乱し、結果として白色光が私たちの眼に届くからです。ただ、青色光の散乱は〔青空〕時同様起こっている(正確に言えば水蒸気の分？、減少している)のだが、白色光が強くて(明るすぎて)、私たちの眼〔脳〕にはそれが感じられない。もし、同じ曇天で白色光がもっと弱ければ(暗ければ)、私たちの眼〔脳〕は青色を感じられるはずだ。たとえば、曇天の日の日没後の暗い空を見てみると良い。単にグレーなのではなく、やや青みがかっている。★晴天の日でも(チョモランマの濃紺の空でも)、地平方向の空が白んで見えるのは、観測者と垂直上方向の空に直線上に存在する水蒸気・水滴等の量よりも、観測者と地平方向に直線上に存在する水蒸気・水滴等の量のほうがはるかに多いため、白色光≫青色光となるためです。遠い山が青っぽくかすんで見えるのは、山そのものが十分に遠いところにあるためモノトーンに見える上、
水蒸気・水滴等による【弱い】白色光の散乱と【弱い】青色光の散乱の結果(【弱い】という単語を使ったのは、観測者ー遠い山間の距離が地平に比べてはるかに短いため）、微妙に青っぽく、かつ幾分乳白色がかった色合いの山が見えるのです。☆☆☆physicist_nakaさん、naoppeさん、みなさん、いろいろご意見ありがとうございました。このような形の意見の交換は私にとってとても新鮮で、刺激的でした。インターネットの本当の楽しさがやっと見えてきたようです。もう１日あけておいて、日曜日にこのテーマは閉じさせてもらいます。また、別のテーマでお会いしましょ！

回答No.3

physicist_naka

その３についてです。
確かに言われてみればそうですね。今まであまり疑問に思っていませんでした。しかし、たぶん正解は以下のようになると思います。

遠くの山の方から来る光を以下の２通りに分けて考えます。

１．山から直接来る光
２．山と自分との間にあるちり等によって太陽光が乱反射された光

ここで、１については夕焼け理論で少し赤みがかっているはずです。で、なぜ実際には赤みがかっていないかというと、２の効果が大きいからです。もし山が太陽のように強い光を放っていれば赤みがかっていると思います。
２については空が青いのと同じですね。
結論は、１より２の効果の方が大きいからだと思います。

お礼

回答ありがとうございます。夕焼け理論はわたしも勘違いしてましたが、あれは、太陽から直接私たちの眼に届く太陽光は赤色光だけが生き残っているというもので、青空理論〔大気の中で太陽光線の中の青色光が四方八方に散乱して強調される〕とは違うようです。ですから、山は赤みがかっては見えないと思います。

回答No.2

nozomi500

1：については、「じゃあ、動脈や毛細血管はどうなんだ、」という突っ込みがありそうです。静脈壁の性質なのでは？

2：静脈の原理があやしいので、同じかどうかもわかりませんが、シベリアンハスキーの目の色が、１頭の中で右と左で違っるのはよく見ますが、さらに同じ右目で上のほうと下のほうが違っているやつがいます。「乱反射」というより「境目」があってグレーとブルー、茶とグレーに別れているようなのですが。

3：ブルーマウンテン、というのは青い山ですが、富士山の写真を見ても、遠くから見える山は青っぽいですね。岩山でも青っぽく見えると思うのですが・・。空が青く見える理屈じゃないかと思っていましたが・・。

（何にも答えになっていない・・）

お礼

シベリアンハスキーの目の色というのは興味深いですね。私はつくずく見たことがないのでわかりませんが、おもしろそうですね。

回答No.1

naoppe

その１とその２は同じ原理だと学者が言っているテレビをみたことがありますよ。
青い目の色も色素不足による血液の色の表れだといってました。（原理については聞いたけど忘れちゃいました）

その３については青っぽく見えるかどうかは記憶が無いので今度見てみます。
夕焼け理論として長波長は乱反射する割合が短波長に比べて少ないので長波長がこちら側に届くと思えます。
が、そもそも山の樹木が緑に見えると言うことは緑以外の波長の光を吸収しているということですよね。
緑は中波長ですがかすみは夕焼け時の空気中のチリなどよりも密度が濃いので乱反射してしまうんじゃないでしょうか。
結果としてほとんど山からは光が届かないために、明るい山の上の空との比較で輪郭が薄暗く見えると思うんですけど。
ほんとに青色光が届いているのなら理由を知りたいですね。

お礼

回答ありがとうございます。