青空と夕焼けと光の波長。

　青空は波長の短い光が散乱するからだそうですが、
波長の短い電磁波の方が強いエネルギーを持っているのですよね？
なぜ、エネルギーの強い波長の光の方が大気中の微粒子に反射して、
その逆は起こらないのでしょう？
　また、朝夕は赤みがさすのは、突き抜ける大気の層が厚くなるので、
長い波長の光しか届かなくなるからだそうですが、
なぜエネルギーの弱い光である赤の方が遠くまで届くのでしょう？

　よろしくお願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： deeppurple14 回答日時： 2001/03/01 03:49

”電磁波のエネルギー”って”フォトン１個のエネルギー”のことを意味しているのでしょうか。

そうすると、フォトン１個のエネルギーは
E=hv=プランク定数×周波数
ですから、確かに波長の短い方が大きいです。

”電磁波のエネルギー”と”フォトンエネルギー”は混同しやすいのですが、一言に”電磁波のエネルギー”っていうと、波動のエネルギーのことです。すなわち、電場の振幅の自乗に比例します。
物質の光吸収では、バンドギャップに相当する振動数のフォトンが吸収されるので、光子を単位にして考えることが必要になります。
電磁波エネルギーP、周波数vの電磁波中の、フォトンの個数Nは、次式のように求まります。
N=P/E=P/(hv)=[電磁波のエネルギー]/[フォトン１個のエネルギー]
ってなかんじです。
例えば、波長400nmと800nmのレーザー光が両方とも1Wのパワー（電磁波のエネルギー）を持っていたら、フォトンの個数は、800nmの光の方が２倍多くなります。

で、質問では、エネルギーの弱い光（赤側）の方が大気を通り抜けやすいのはなぜか？ということです。今は、光吸収の話はしていませんので、フォトンエネルギーは基本的に関係ないです。ここで重要なのは、あくまで波長です。
ご存じの通り、短波長の電磁波の方が散乱を受けやすいので、やっぱり長波長の光が透過しやすいのです。

この回答へのお礼

　有難うございました、下の３行以外の部分は私の頭では難しいのですが、
波長が長い方が、散乱しにくく遠くまで届く…
なるほど、ＡＭラジオとＦＭラジオの違いと同じですね！

　ところで、「どちて坊や」で申し訳ないのですが、
なぜ、波長が短いと散乱しやすく、長いと散乱しにくいか、
というのは解明されているのでしょうか？

お礼日時：2001/03/02 01:34

No.3 回答者： keroro 回答日時： 2001/03/01 17:56

下記のサイトに行ってみて下さい。

きっと分かりますよ。

参考URL：http://webclub.kcom.ne.jp/ma/horizon/science/sky …

この回答へのお礼

有難うございました。とても判りやすかったです。
レイリー散乱！

お礼日時：2001/03/02 01:28

No.1 回答者： arai163 回答日時： 2001/03/01 01:54

貴方の疑問のマッチしますかどうか。

過去に「夕陽はどうしてあかい」という質問がありました。
下記にリンクします。

参考URL：http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=41988

この回答へのお礼

すみません、物理の項しか過去ログチェックしませんでした。
有難うございました。

お礼日時：2001/03/02 01:24