影が二つできる日がある!? 太陽の角度のフシギ

影ってどうやってできるの?(基本のキ)

概要:

影は、光がまっすぐ進む性質を持つからできる。
物体が光をさえぎると、その後ろには光が届かない部分=影ができるんです。

詳細:

  • 光は直進性(rectilinear propagation)を持つ。
  • 太陽光は地球に届く頃にはほぼ平行光線
  • 影の形や長さは、太陽の高度角(角度)で決まる。
  • 太陽が高いと短く、低いと長い影。
  • 1日のうち、影が一番短い瞬間=南中時刻

影が二つに見える条件とは?(ちょっと不思議な瞬間)

概要:

「影が2つ」になるのは、太陽以外の光源があるとき
夕方や夜、街灯・車のライト・反射光などが別の角度から光を当てると、もう1つの影ができます。

詳細:

  • 二重の影を作るのは、複数光源の干渉
  • 昼間でも、建物の反射光雲の間の散乱光で影が分かれることがある。
  • 光の強さ・方向が異なるほど、影の“濃さ”や“長さ”も違って見える。
  • 夜は街灯や月光で3つ以上の影ができることも。

影が“消える日”がある!?(海外で観測されるゼロシャドウ現象)

概要:

実は、影が消える日があるんです。
それは太陽が真上にくるとき──「ゼロ・シャドウデイ」と呼ばれます。

詳細:

  • 赤道近くの地域(シンガポール、ケニア、バリ島など)では、年に2回、太陽が真上(天頂)を通過する。
  • このとき影が物体の真下に入り込み、外からは見えない。
  • 現地では学校や科学館で観察イベントが開かれ、子どもたちが地面に立てた棒の影が“消える”瞬間を楽しむ。
  • 日本では起きない現象。
    日本の緯度では、太陽が天頂まで上がらないから。

反射光がつくる“もうひとつの影”(人工の光のいたずら)

概要:

光は、鏡や建物のガラスで反射して、思わぬ場所に“もう1本の影”をつくることがあります。

詳細:

  • 光は反射面の角度に応じて一定の方向に跳ね返る(反射の法則)
  • 反射光の角度が強いと、実際の影とは反対方向の影ができることもある。
  • 都市部では、ビル群のガラス反射が「二重影」や「カゲズレ」を起こす原因。
  • 科学的には、これを多重影現象(multiple shadows)と呼ぶ。

地球が丸いから起きる影の変化

概要:

影の長さや角度は、地球の自転と傾きでも変わります。
同じ時間でも、国によって影の“向き”がちがうのです。

詳細:

  • 太陽の高度角は、季節と緯度で決まる。
  • 北半球では、夏は太陽が高く、冬は低い。
  • 同じ時刻にシンガポールと東京で棒を立てると、影の角度はまったく異なる。
  • 地球の公転による太陽高度の変化が、季節の移り変わりと影の違いを生む。

おうちで観察! 光と影の実験

概要:

実際に“影が二つ”になるのを家で試してみよう。
夕方、太陽と部屋のライトを使えば簡単にできます!

詳細:

準備:懐中電灯×2、または窓際+照明

  1. 部屋を少し暗くする。
  2. ライトを左右に置き、中央に物体を置く。
  3. 壁や紙に2本の影ができたら成功!
  4. 光の角度を変えて、影の距離と方向の違いを観察しよう。

世界の“影文化”をのぞいてみよう

概要:

“影”は科学だけでなく、文化や芸術にも深く関わっています。
世界では「影」を神秘や物語の象徴としてとらえる地域もあります。

詳細:

  • インド:「影は魂の分身」と信じる古い言い伝え。ゼロシャドウデイは“太陽の祝日”としてお祭りになる。
  • エジプト:ピラミッドの影で太陽暦を測る技術があった。
  • 日本:影絵遊びや影踏みが、光と影を使った遊びとして古くから親しまれてきた。
  • ヨーロッパ:影を利用した日時計が、初期の科学装置として発達。

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2つに分かれたり、消えたり、重なったり──そのすべてが光と地球の動きの証拠です。
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