海が青い理由と夕焼け

質問

過去に同じ様な質問がありましたが、ご回答でいまいち納得できない部分があり、あえて質問させていただきます。
海が青い理由で太陽の光を散乱させるので青く見える。というのが一番の理由だと思われます。昼間の空と同じですね。でも、曇りの日の海は青くありませんよね。雲に青い光を奪われてしまうから？でも、曇りの日でも青い車は青く見えるじゃないですか。ちゃんと光の中に青が残っていますよね。夕方、夕焼け空になったとき海も赤く見えます。結局一番の理由は空が映っているから。ではないのでしょうか？
また、水中で深く潜るほど青くなってしまうのは何故でしょう。空気の層をたくさん通ってくるから夕方の太陽光線は途中で青色は乱反射して波長の長い赤色だけが残って夕焼けは赤いのであれば、海の深い位置は赤くなっても良さそうですが？何故でしょう？水の分子の特性でしょうか？謎です。教えて下さい。

回答No.5

punyalin

夕焼けは「空気が赤く見える」んでしょうか？そうじゃなく、太陽が赤い。その光を反射するもの（みんなのお顔だとか、雲・霧など粒子が大きいもの）が赤く光っている。
青空は、これは「空気が青く見える」んですね。光源は太陽。太陽とは違う方向の空が青く見える。何が太陽の光を散乱しているかと言えば、空気の極めて微細な密度ムラ、ごく細かい塵などです。
そうして青い光が散乱され、直進しないものですから、厚い空気の層を通して見た太陽は（青い光が失われて）赤く見える訳です。

深い水中ではこれは水に含まれる微細なゴミなどのせいで散乱が起こるために、「水が青く見える」。従って深い水中から太陽を見ると、赤く見えます。夕焼けと同じ仕組みです。
しかし光は吸収され減弱するので、太陽は明るく見えません。このため太陽から来る赤い直接光よりも、周囲のあらゆる方向から散乱されてくる青い光の方が明るく物を照明するので、物が赤く染まって見えることはない。

深い海の海面の青さは、空が青いのが写っているだけと考えて良いです。光を全部は反射しないために、空よりも暗い色になりますね。夕焼けなら赤くなりますし、曇天なら鉛色に染まります。

「散乱」をキーワードにして検索すると、過去の質問が沢山ヒットしますが、ちょっと難しいかも。色が生じる仕組みは他にもいろいろありますし、目や脳の仕組みが関係する現象も多い。「自然界の色の見え方はすべて、この原理」というほど、色って単純じゃありません。

お礼

都合でなかなかお礼等がかけなくて申し訳ありませんでした。
ご回答ありがとうございます。丁寧なわかりやすいご説明でわかりやすく読ませていただきました。
空気の部分はもう納得です。届いている可視光が赤色が最も多く残っているので太陽そのものが赤くなり、ちょうど赤いランプに照らされた部屋のようにそれに照らされたものは全て赤色がちになるという訳ですよね。
ただ、海の部分で　＞光は吸収され減弱するので、太陽は明るく見えません
のご説明で、赤も青い光も同じように吸収され減弱するのなら、青い光も少なくなって、＞青の光の方が明るくものを照明する　ことにはならないような気がします。赤い光のみが減衰するのであれば解ります。それは水の特性でしょうか。

でも確かに周りが全部青い（青自体も光っている）部屋で小さい赤ランプがあっても、大体その部屋のものは全部青くなりますね。