なぜ空は青く、夕焼けは赤い？ 答えは泡石鹸とペットボトルで解き明かせる！
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
「夕焼けはなぜ赤いの？」
これはちょうど駅から見えた空の様子です。
電車のマド越しにとったのですが、ホームから撮ったらこんな感じです。とても綺麗な夕日の様子が観察できました。
なぜ夕日は赤いのか。理科の教員なら、（そして、おそらくお父さんお母さんも）一度は子どもに聞かれたことがある質問ではないでしょうか。そんなとき、言葉や図を使って「光の散乱（さんらん）」について説明をするのもよいのですが、やはり実際に見せてしまうのが手っ取り早いですよね。何より、生徒（子ども）たちにとっては、理屈よりも「わぁっ！」と感動する体験こそが、強い記憶となって残ると思うのです。
これまで、傘袋（かさぶくろ）を使った散乱の実験を科学のネタ帳でも紹介してきました。
しかし、この方法だと「夕日の赤い空」は見えやすいのですが、「昼の青空」を同時に見せるのは、少しむずかしいところがありました。どうしても「赤」に目がいってしまって、「青」がよくわからないんですね。「どうにかして、あの感動的な青と赤のコントラストを、同時に見せられないか…」そう思って、ああでもない、こうでもない、と いろいろ理科室で実験をしていたところ、
一気にどちらもうまく見せる方法について、たまたま発見をしました！ ペットボトルと「あるもの」を使うだけで、驚くほど美しい「空」が作れます。みなさんにご紹介したいと思います！
科学のレシピ
用意するもの：
ペットボトル（1.5L)、泡ハンドソープ（キレイキレイ）、大きめのLED懐中電灯（ペットボトルのおしりが載るようなサイズ）
アマゾン：懐中電灯
ワックスや石鹸などいろいろ試したのですが、泡ハンドソープが作る微細な粒子のサイズが、どうやら光の散乱にベストマッチのようで、個人的には一番だと思っています。
手順
①ペットボトルに水を入れて、キレイキレイ（原液）を1～2プッシュほどいれてよく振ります。うっすら全体が白っぽくなるくらいがベスト。入れ過ぎに注意！
②LED懐中電灯の上にペットボトルを置きます。
③部屋を暗くして、LEDをつけます。
④ペットボトルの向きを横においてみる。
結果
まず、ペットボトルを「立てて」置いてみます。光源に近い下のほうは、水溶液がぼんやりと青白く光って見えます。
そして、光源から遠い「上」にいくほど、
黄色から赤っぽく見えます。
真上から見るとわかりやすい。これが「夕焼け」の色ですね。
このように青から赤まで見えるのですが、肝心の「青空」がまだぼんやりしていて、いまいち差がわかりにくいですよね。そこで、ペットボトルを横にしてみました。すると…！こんなに綺麗に見えるんです。
近寄ってみると・・・。
驚きました！側面から見た「青」が、くっきりと空の色に見えますよね！ そして光源の向こう側は、見事に「赤」に染まっています。
なぜペットボトルで「空」を再現できるのか？
この実験は、壮大な地球の空で起こっていることを、小さなペットボトルの中で再現しています。主役は、LEDの「光」と、石鹸の「微粒子」です。
- キレイキレイの役割
水に溶けた石鹸の微粒子は、地球の「大気（空気の層）」にあるチリや分子の代わりをします。 - 「青空」の正体（散乱光）
太陽光（LEDの光）が地球の大気にぶつかると、光は四方八方に散らばされます。これを「散乱」といいます。このとき、波長の短い「青い光」は、波長の長い「赤い光」よりも激しく散乱される性質（レイリー散乱）があります。ペットボトルの「側面」から青く見えたのは、散乱した青い光が私たちの目に届いたから。これこそが、昼の空が青い理由です。 - 「夕焼け」の正体（透過光）
では、なぜ夕焼けは赤いのでしょう？夕方、太陽は地平線に沈みかけます。すると、太陽光は昼間よりもずっと「長い距離」の大気（空気の層）を通ってこなければなりません。長い旅の途中で、散乱しやすい「青い光」はあちこちに散らばってしまい、私たちの目に届きにくくなります。その結果、散乱しにくく、まっすぐ進む力の強い「赤い光」だけが、大気を突き抜けて私たちの目に届くのです。実験で、光源（LED）の真上や、ペットボトルを横にしたときの向こう側が赤く見えたのは、水溶液という「大気」を長く通過してきた「赤い透過光」を見ていた、というわけです。
ペットボトルを「立てる」と、下（昼）から上（夕方）への色の変化が、「横にする」と、「昼の青空（側面）」と「夕焼けの赤（透過光）」の対比が、劇的にわかりやすくなります。まさか、ペットボトルという硬い素材で見せたことが、こんなにも美しいコントラストを生み出すとは、うれしい副産物でした。これなら生徒の班に１つずつ用意をしても、 LED懐中電灯だけなので、数千円で済みそうです。
ご家庭でも簡単に試せる「手のひらサイズの地球」です。ぜひやってみてくださいね！！
お問い合わせ・ご依頼について
科学の不思議やおもしろさをもっと身近に！自宅でできる楽しい科学実験や、そのコツをわかりやすくまとめています。いろいろ検索してみてください！
・科学のネタ帳の内容が本になりました。詳しくはこちら
・運営者の桑子研についてはこちら
・各種ご依頼（執筆・講演・実験教室・TV監修・出演など）はこちら
・記事の更新情報はXで配信中！
科学のネタチャンネルでは実験動画を配信中！
５月のイチオシ実験！
キーンと冷えるドライアイス！気温が上がってくるこの時期・ドライアイスを使った昇華・凝結・等速度直線運動の実験はいかが？
液体ゼロ！ドライアイスが消えるまでの３時間を科学する（昇華・凝結・等速度直線運動）
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 4月30日（木）「THE突破ファイル」（日本テレビ）の科学監修を担当しました。
- 5月8日（金）理科教育ニュースを担当しました。
- 6月14日（日） 千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
- 6月26日（金） 千葉大学の公開研究会（中学理科について授業公開予定）
- 7月18日（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
書籍のお知らせ
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
各種SNS（更新情報をお届け！）
X(Twitter)／instagram／Facebook（日本語）
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
