地球に届く太陽光について

質問

太陽は遥か遠くにあるが、大きさは地球とは比較にならない程大きいため、地球に届く太陽光は平行光と思われる。
とところが、木漏れ日等地球上にあるや樹木など、遮蔽物のす隙間を通して地上に届く太陽光は、放射状となり地上に降り注ぐのは何故でしょう？

回答No.2

sanori · ベストアンサー

こんにちは。

それは、「回折する」という性質が光にあるからです。

電波も光と同一人物（波長が違うだけ）ですが、
携帯電話と電波塔との間に障害物があっても、電波が回り込むので通話できるのと同じです。

量子力学で言えば、「不確定原理」です。
小さい隙間を光が通るとき、光の「位置」（コース）が制限されると、
通った後のコースは、ぼけます。
ファインマンの「経路積分」によれば、不確定性原理という言葉を持ち出すことなしに説明できます。
ちょっと難しいですが、下記の記事の右にある図をご覧ください。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%B5%8C%E8%B7%AF%E7%A9%8D%E5%88%86
そもそも、出発地から終点に到達するコースは、直線とは限らず、無限通りあります。

下記のサイトの、Ｄ－４　のところにある２枚の写真が参考になります。
http://www3.ocn.ne.jp/~ssginga/sonota.htm

以上、ご参考になりましたら幸いです。

お礼

早速のご回答ありがとうございました。
ちょっと解せない部分もありますが、勉強してみます。

ありがとうございました。

回答No.7

sanori

Ｎｏ．２で回答した者です。

Ｎｏ．６様の方がおっしゃるとおり、光の波長は短いため、
ご質問文にあるような状況では、
Ｎｏ．２に記したような現象の影響は非常に小さく、
人間の目ではわかりません。
したがいまして、私の前回回答は、誤りです。
大変失礼いたしました。

お礼

ありがとうございました。

回答No.6

ojisan7

こんばんは。

そうですね。太陽光はほぼ平行光線です。光は波長が短いですから、電波と違って回折はほとんど目立ちません。木漏れ日等の薄い影は、No5さんの回答にあるように半影です。これは、太陽に大きさがあるためです。地球から見ると太陽は月と同じぐらいの大きさに見えます。木漏れ日の薄い影から、太陽を覗いてください（ただし、太陽を直視すると危険ですので、くれぐれも気を付けてください）。そうすると、太陽の一部分が物に隠れて見えませんよね。つまり、そこには、太陽の見える部分の光しか届いていないということです。これが半影です。
この半影は太陽光だけに限ったことではありません。電灯の光でも、点光源以外の光ならば普通に見られる現象です。電灯の光の下に物を置いて床に影を映してください。そうすると半影が床に映ります。今度は、その半影の映っている床から電灯を見てください。そうすると、電灯は物体にじゃまされているので、電灯の一部分しか見ることは出来ません。その半影の部分には、電灯の見えている部分からの光しか届いていないということです。これが半影です。また、余談ですが、日常よく経験する、影と影が接合する現象も半影で説明することが出来ます。
尚、「半影」は光学用語です。天文学は光学用語を借用していることになります。

それではまた。

お礼

ピンホールカメラの原理かと…。
だとすると、雲間から注いだ太陽光は、扇型になるはずでは？

ご回答ありがとうございました。

回答No.5

Kon1701

太陽光、平行と考えてよいでしょう。
ですが、太陽は大きく見えます。太陽以外の恒星は点ですが、太陽は違いますね。このため、ちょっと距離が離れると影の部分に光が回り込みます。
天文用語、半影という言葉があります。これで検索をかけると図で説明があると思います。

お礼

ありがとうございました。

回答No.4

ravenwing

光や電磁波の場合、粒子と波動（波）の性質を持ちます。
矛盾した存在ですが・・・

遮蔽物の隙間を通ると波の性質である"回折"が発生します。
これを"放射状に降り注ぐ"と表現されてるのではないでしょうか？

高校生時代の物理の記憶なので、質問の回答になっているかは少々自信はありませんが・・・

お礼

ありがとうございました。

回答No.3

rimurokku

遠くの物が小さく見える事は解りますよね。
実際はほぼ並行の光で、高いところは遠くにあるので小さく狭く見え、手元の近くは広がって見た目放射状に見えているだけです。
その証拠に、高いところの木の葉の影も地上に映った大きさは実際の大きさのままです。
逆に、上空の飛行機から地上を見たときの雲の影は、地上の方が遠いので小さく逆放射状に見えるはずです。

お礼

ありがとうございました。

回答No.1

noname#160321

太陽は巨大ですので、一端から逆の端までは角度があります。
また、周囲に乱反射した成分も含まれます。
はるかに遠くにあると考えられるのは、他の銀河系にあるクェーサー等です。

お礼

ありがとうございました。