レイリー散乱とは？
れいりーさんらん
レイリー散乱とは、光が自身の波長よりも十分小さな粒子に当たって四方八方に散らばる現象のことです。
レイリー散乱（Rayleigh scattering）は、光（電磁波）が波長よりもはるかに小さな粒子や分子に衝突した際に、光が様々な方向に散乱される現象です。19世紀のイギリスの物理学者レイリー卿（ジョン・ウィリアム・ストラット）によって理論的に説明されました。
レイリー散乱の最も重要な特徴は、散乱の強さが光の波長の4乗に反比例することです。つまり、波長が短い光（青色・紫色）は波長が長い光（赤色・橙色）に比べて、はるかに強く散乱されます。
この原理が自然現象に与える影響は大きく、日常生活でも至るところで観察できます。
- 空が青く見える：大気中の窒素・酸素分子が青い光を強く散乱するため
- 夕焼けが赤く見える：斜め方向から光が大気を長く通過し、青い光が散乱されて除かれ、赤い光が届くため
- 海が青く見える一因ともなる
レイリー散乱は光学・気象学・天文学・通信工学など多くの分野で基礎的な概念として活用されています。大気の透明度の評価や、光ファイバー通信における損失の分析にも用いられる重要な物理現象です。
使い方・例文
晴れた日に空が青く見えるのはレイリー散乱の典型例で、大気中の分子が青い光を赤い光より強く散乱させることで、空全体が青く輝いて見えます。
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