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夜空を彩る打ち上げ花火、カラフルな色はどこからきているの?

夜空を彩る打ち上げ花火、カラフルな色はどこからきているの?

夏といえば花火!夜空に輝く色鮮やかな打ち上げ花火は、見る人の心をつかんで離しません。

ところで、色とりどりのあの花火はどうやって色を出しているかご存知ですか?

花火の色は炎色反応によるもの

色とりどりの花火の色は、化学の『炎色反応』を利用しています。学校で習ったり実験したりした覚えがある方もいるのではないでしょうか?

炎色反応とは、金属などを炎の中に入れると、各金属に含まれる元素特有の色を示す反応のことをいいます。さまざまな色を表現するために、花火玉には次のような金属が用いられています。

●赤

燃やすと赤く発光するのは、ストロンチウムという元素です。花火玉には、炭酸ストロンチウム、硝酸ストロンチウムといった化合物が使われます。

●オレンジ

燃やすとオレンジ系の色を出すのはカルシウムという元素です。花火玉には、炭酸カルシウム、硫酸カルシウムといった化合物が使われています。

●黄

燃やすと黄色に発光する元素はナトリウム。花火玉で使われるのは、シュウ酸ナトリウム(シュウ酸ソーダ)などの化合物です。

●緑

緑色の元になっている元素はバリウム。花火玉の材料としては、硝酸バリウム、炭酸バリウムなどの化合物を使用します。

●青

青色を生み出す元素は銅です。花火玉には、硫酸銅や銅粉などの化合物が使用されます。

次々と色が変わっていくのはどうして?

ドーンと花火が打ち上がった後、時間が経つにつれて色が変わっていくタイプの花火もありますよね。これは、花火玉の内部に、異なった色を出す材料が何層かの同心円状に詰められているからなのです。

花火玉は、外側から燃えて飛び散ります。外側から玉の内側に向かって燃えていくので、炎が内側に向かっていくにつれて燃える材料(元素の種類)が変わり、発光する色も変わっていく、という仕組みです。

一斉に色が変わり消えていくまでを美しく鮮やかに表現するには、花火玉の品質を一定に保たなければならず、高度な職人技あってのことだといえます。

2018年夏の花火イベントをチェック!

最後に、2018年夏に全国で行われる花火イベントの一部をご紹介しましょう。近隣にお住まいの方は、ぜひ足を運んでみてくださいね。

横浜スパークリングトワイライト2018:神奈川県
2018年7月14日(土)~7月15日(日)

港で楽しめる花火大会。ステージでのライブやパレードなどさまざまなイベントを楽しんだ後、3,000発のスパークリング花火がクライマックスを彩ります。

足立の花火:東京都
2018年7月21日(土)

東京で行われる夏の花火大会の中ではもっとも早い開催。2018年は節目となる第40回の開催であり、1時間で約1万3,600発に及ぶ打ち上げ花火は、圧巻の一言です。

なにわ淀川花火大会:大阪府
2018年8月4日(土)

地元のボランティアスタッフの手によるものでありながら、大阪で最大級の規模と人気を誇る花火大会です。2018年は記念すべき30回目の記念大会となっており、これまでにない特別なプログラムも用意されているとのこと。

打ち上げ花火を鑑賞する際には、花火の仕組みも少しだけ思い出して、話のタネにしてみてくださいね。みなさんにとって、今年も素敵な夏になりますように!

▼色に関するトリビア記事ならこちらもオススメ!
意外と身近にたくさんある!知っておくと楽しい構造色の話
“目+色”の名字もいろいろ!『目』のつく名字まとめ

▼カラフルな画面の見すぎで目がお疲れでは?
目のトラブルについて~眼精疲労/疲れ目~(ロート製薬 商品情報サイト)

(参考)
5-Daysこども文化科学館|花火の色と音の科学
http://www.pyonta.city.hiroshima.jp/blog/pages/number/207.html
家庭教師と塾のオカダジュクール|花火の色
http://juku-ru.com/firework.htm
日本の花火|花火の美しい色はこうしてできる 途中で色が変わるのは?
http://japan-fireworks.com/basics/color.html
Walkerplus 全国花火大会
https://hanabi.walkerplus.com/

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星に色があるのはなぜ?目が色を感じるメカニズムと星の光の秘密

星に色があるのはなぜ?目が色を感じるメカニズムと星の光の秘密

天気のいい日の夜に空を見上げると、たくさんの星が見られます。星座を見つけるのが好きだという方もいれば、ただじっと眺めて癒されるという方もいることでしょう。

よく見ると、夜空の星にはそれぞれ個性があることがわかります。明るい星や暗い星、青い星や赤い星……ではなぜ、私たちの目にはこのように違って見えるのでしょう?

今回は、星の個性をさまざまに形づくる色や光について、わかりやすく解説します!

色の違いは波長の違い!目が色を認識するしくみとは

そもそも私たちの目は、赤や青などの色をどのように認識しているか知っていますか?

色の違いは、一言でいうと「光の波長の違い」なのです。私たちの目には、波長の短い光は紫色や青色として、波長の長い光は赤色やオレンジ色として認識されています。

星の色_02
著作者: |

一方、太陽や蛍光灯、電球などふだん私たちが光源として利用している光は、白に近い色をしています。これはいろいろな波長の光が混ざり合っているためであり、『プリズム(ガラスや水晶など透明な物質でできた三角柱)』に光を通すことで、どのような波長の光が含まれているかがわかります。

太陽光をプリズムに通すと、赤から青や紫までグラデーション状の色が現れます。このように、プリズムによって分解された色の並びを『スペクトル』といいます。

星の色は「表面温度」の違いに注目!

では、星はなぜさまざまな色に見えるのでしょう。

私たちが夜空の星として認識している恒星(太陽のように自分で光ることができる天体のこと)の表面温度は、地球とは違い数千度にものぼります。恒星は、その表面温度によって、どの波長の光をどれくらいの強さで発しているか(スペクトルの構成)が異なります。

先にご説明したとおり、私たちの目は波長の違いを色の違いとして認識します。つまり、「表面温度の違い=星の色の違い」ということができるでしょう。比較的熱い星は青や紫っぽく、反対に、比較的冷たい星は赤っぽく見えます。

星の色_03

実際に観察できる、色のわかりやすい有名な星を2つ紹介します。

表面温度が20,000度を越えると星は青白く輝いて見えるといわれますが、青く見える星として有名なのは、上記写真中央下に見えるおおいぬ座の『シリウス』です。『冬の大三角形』を構成する星として知られています。

反対に、赤い星として代表的なのは、夏の夜に観測できるさそり座の1等星『アンタレス』です。理科の授業で覚えた人も多いのではないでしょうか?

赤い星の表面温度は比較的低く、約3,000度といわれています。アンタレスはその見た目から、『赤星(あかほし)』という和名も持っているそうです。

スペクトルから星の構成要素が分わかる?!

先ほど、「星は表面温度によってスペクトルの構成が異なるため、それぞれ色が違って見える」とご説明しました。実は、スペクトルを観察すると、星がどんな物質からできているかも知ることができます。

星が発する光をスペクトルで観察すると、ところどころ黒っぽい線(暗線)が入っているのがわかります。これを『フラウンホーファー線』といいます。この暗線は、大気中の原子やイオンが特定の波長の光を吸収することによって現れます。

つまり、スペクトルの中でどの位置に暗線が入っているかを調べれば、星を構成する原子がわかるのです。

星の色_04

いかがでしたか?夜空の星を見ると目の筋肉の緊張がほぐれるので、視力が回復するともいわれています。今回ご紹介した星の色や光の秘密のことも思い出しながら、ぜひ夜空の星の観察を楽しんでみてくださいね。

▼星を見るのがもっと楽しくなる!季節別、天体観測・星座に関する記事まとめ
天体観測で春の季節を体感しよう!天体観測にピッタリな、春の星座5選!
冬は思わず空を見上げたくなる季節!寒い夜に星がキレイなのはなぜ?
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▼普段はモニターばかり見ているという方は、たまには夜空を眺めてみては?
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〈参考〉
恒星/宇宙の科学
http://www.s-yamaga.jp/nanimono/uchu/kousei-3.htm
可視光線 – Wikipedia
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%AF%E8%A6%96%E5%85%89%E7%B7%9A
宇宙情報センター / SPACE INFORMATION CENTER :星の明るさと色
http://spaceinfo.jaxa.jp/ja/magnitude_scale.html
星の色と温度
http://www.oao.nao.ac.jp/stockroom/extra_content/story/ippan/kouza/kouza3.htm
光で宇宙もわかる|キヤノンサイエンスラボ・キッズ
http://web.canon.jp/technology/kids/mystery/m_01_06.html
宇宙情報センター / SPACE INFORMATION CENTER :赤方偏移発見に貢献したドップラーとフラウンホーファー
http://spaceinfo.jaxa.jp/ja/doppler_fraunhofer.html
プリズムとスペクトルとは? 色の光の屈折率とは? | 科学をわかりやすく解説
http://wakariyasuku.info/熱・音・光/プリズムとスペクトルとは? 色の光の屈折率と/
星を見ると視力が回復する? | 視力回復まるわかり
http://xn--u8j7eobcu7043chigs2s352g.jp/othermethods/star.html

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