水面の色

　

　水面の色
　（水面の色）
　本来、水は透明なモノですが、海面や渓・池の水などでは、空や辺りの景色を溶かし込んだ（透明な青い色）をしています。　←（水面の反射は、白く明るくキラキラと輝くモノで（空色の映り込み）とは全く違います。

　（水中の屈折と散乱）
　空気層から水面へ光が入ったとき、光の素子(粒)は、水表面の分子に衝突して（屈折原理に従って）進行方向が変えられます。　空気と違って　水の分子密度は高いので、この衝突は次々と繰り返されます。
　この衝突時に、光(素子)は(水分子にエネルギーを奪われて)、その都度進行方向が変えられ、光の進路はメチャメチャに変更（散乱）されるのです。

　（散乱による減衰）
　いま水面を、光を減衰させるフィルター層だと考えます。　第１図の場合（２枚の厚み(深さ)を進む間に、赤い光の５０％が、水分子に衝突して（屈折や減衰）を受けるとします。
　フィルター２枚分の深さで（そのまま深くへ進行する）光の残存率は５０％なので、（４枚分で残存光は２５％、６枚目での残存光は１２.５％）になります。　←（つまり、水中を更に下に進む(残存)光は、フィルター層の厚みに対して一定の比率で減少して行きます

　（散乱光の増加）
　前項で、水分子と衝突した光は、さらに衝突を繰り返して、進路は定まりません、たまたま進路が上方を向いたとき、水面を飛び出す者が居ますが・・
　残りは、さらに水中衝突を繰り返して（遂にはエネルギーを奪われて）消滅します。（この図では、衝突の２０％が、減衰消滅としています）。

　（波長別の減衰の違い）
　筆者の新三色論（紫外線から赤外線域まで、従来の図より波長範囲が広い）での、実際の光の分布傾向を見ておいて下さい。
　→（右の図は、左図の上下を反転し、(３色)波長別の（減衰と残存率）を見たもので、
右図は、分子に衝突して散乱する光の総量が（減衰を無視）次第に増えて行く様子を示しています。　
　青い(短波長)光では、殆どが表面付近のごく浅い部分で、屈折・反転して表面に出ますが・・
　赤い(長波長)光は、多くの光が深くまで潜ってから、屈折・反転して表面に出てきます・
　従って水の色は、空や周りの色を写し込んだ色になりますが、大抵の場は、空気や水の層が浅く青色が強く見えています。