雲の切れ間の太陽光が放射状になる理由は？

質問

雲の切れ間から太陽の光が射し込んでいますが、写真のように地上に近づくほど広がっています。
太陽は遥か遠方なので、光は並行になるはずだと思うのですが放射状になります。理由を教えて下さい。

回答No.11

Verhalten · ベストアンサー

現象名を「薄明光線」
チンダル現象であると説明されています。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%96%84%E6%98%8E%E5%85%89%E7%B7%9A

観測地を点Aとし、雲の切れ間を点B、地表を点Cとすると、
遠近感は説得力がありません。

しかし、異論が多数噴出するのは当たり前だとも思います。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%81%E3%83%B3%E3%83%80%E3%83%AB%E7%8F%BE%E8%B1%A1

また、ピンホールカメラと考えると穴は大きすぎます。

回折では彩雲になります。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%BD%A9%E9%9B%B2

水滴では虹が観測されます。
屈折は雲の中の氷晶が顕著だと説明があります。

http://hexadrive.sblo.jp/article/47534333.html
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7%E6%B0%97%E5%85%89%E5%AD%A6%E7%8F%BE%E8%B1%A1

個人サイトのようですが、認識の手伝いになればと考えました。

http://hexadrive.sblo.jp/article/47534333.html

お礼

回答有難うございます。

＞チンダル現象であると説明されています。
観測地を点Aとし、雲の切れ間を点B、地表を点Cとすると、遠近感は説得力がありません。

納得です。

回答No.16

Jonny-Yayoi

質問の趣旨は「太陽光線は、地球においては平行光線であるはずなのに、写真のように放射状に
見えるのはなぜか？」と言うことですね。

回答は、反射でもない、屈折でもない、回折でもない、干渉でもない、太陽の視直径でもない、
チンダル現象でもない、単なる幾何学的現象です。

たくさんの平行な線路が並んでいる鉄道の操車場または列車基地でその真ん中あたりに立って
線路を眺めてください。（実際には無理だから想像してください。）
線路は平行ですが見事に放射状に見えます。

この現象と同じです。

お礼

回答有難うございます。

回答No.15

phobos

私もANo.1のご回答が正解だと考えます。

ただ、遠近法効果について誤解している方もいるようなので、補足の意味で図にしてみました。

説明を簡単にするために、雲には太陽光線の通る穴が２カ所しかないものとして描いています。
図のＡは観測者、Ｂ1，Ｂ2は雲に空いた穴、ｂ1，ｂ2は穴の直下の地表位置、Ｃ1，Ｃ2は穴を通った太陽光線が地表に当たる位置、Ｌ1，Ｌ2は光路を表しています。

観測者の位置から太陽光が放射状に見える理由が、太陽光が完全に並行光線であっても、またあえて回折や屈折を考えなくても、遠近法効果だけで説明できる、と言うことがお判りいただけるでしょうか。。

お礼

回答有難うございます。

回答No.14

burahuman

４です
仮に観測者が雲の切れ間近くにいて光の当たっている遥か遠くの地上を見下ろせば丁度今回の逆が観測されると思います。確かに太陽は面光源では有りますが仮にそれが点光源で有ったとしても作図してみれば分りますが今回のように見える筈です。

お礼

回答有難うございます。

回答No.13

Hikaru99

雲の隙間には太陽光の上端と下端、左端と右端からの光も入ります（0.5度の確度があります）。

お礼

回答有難うございます。

回答No.12

Hikaru99

雲の隙間は大きいので回折は起こりません。
しかし、実験で使う光源装置のように光源から平行光を取り出すスリットの役割はします。

光源装置の例
http://www.yagami-inc.co.jp/view/science/pickup/51715

お礼

回答有難うございます。

回答No.10

Hikaru99

No.1さんの回答通りです。

太陽の見かけの大きさは０．５度です。ですから、太陽の上端と下端、あるいは左端と右端から出た光は平行光ではなく０．５度の角度があります。太陽は点光源ではなく、面光源です。
http://optica.cocolog-nifty.com/blog/2009/12/post-8144.html

一方、太陽の１点から出て放射状に広がる光は、点光源から出た光と同じですから無限遠では平行光になります。
http://starfort.cocolog-nifty.com/voorlihter/2007/07/post_6a37.html

雲の隙間から差し込む光は、雲の隙間がスリットと同じ役割をしていますから、太陽からやってくる光の一部です。ですから、平行光と考えて差し支えないと思います。

どうして、幅が広く見えるかというと、ずっと遠くまで続いている道路や線路と同じで、近いところは幅が広く見え、遠いところは幅が狭く見えます。NO.1さんの回答通りです。

お礼

回答有難うございます。

回答No.9

MarcoRossiItaly

光など波の「回折」は、スリットの幅が波長に比べて十分に小さい場合に、大きく回折します。
そうでなければ、ほとんど光は曲がりません。

可視光の波長は、nm（＝10^(-9)m）のオーダーであり、雲の切れ目はそれより遥かに遥かに大きいです。
従って、回折はほとんど起きません。

お礼

回答有難うございます。

＞従って、回折はほとんど起きません。

納得です。

回答No.8

patent123

連続投稿失礼します。

空気中と水中では光の屈折率が異なります。
雲は、空気中に多数の微小な水滴が浮遊している状態です。

雲と雲がない青空との界面にて、
屈折率が変化しているので、
太陽光が屈折すると考えます。

お礼

回答有難うございます。

＞雲と雲がない青空との界面にて、屈折率が変化しているので、太陽光が屈折すると考えます。

確かに遠近法（遠くのものが小さく見える）では無いような気がします。

回答No.7

patent123

太陽光が、雲の切れ間にて、回折しているからです。
回折については、ウィキペディアを参照してください。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E6%8A%98

お礼

回答有難うございます。

回答No.6

MarcoRossiItaly

No.5です。
連続投稿、すみません、書き忘れました。

No.5で言った「反射」のほかに、もちろん、他の方のおっしゃる「遠近法」の効果もあります。

ゴッホの「種まく人」では、太陽の周り360°に光が発せられていますね？
これらの光は、No.5での説明どおり、3次元空間では全部、平行です。
けれども2次元で知覚・表現される場合は、遠近法により、あのように360°の方向に出ている形に見えるのです。

お礼

回答有難うございます。