月の色の秘密を探る
月の色の秘密を探る
月の色の秘密を探る
日本学生科学賞

岐阜県羽島市立中島中学校

河合慶悟

指導教諭

日比野航

岐阜県羽島市立中島中学校
合悟悟 指導教諭
比比野野航航岐阜県羽島市立中島中学校 河河合 慶慶
指導教諭日日●どんな研究なの？
●どんな研究なの？
●どんな研究なの？
過去に月の大きさの研究を行った際に、日によって月の色が変化していることに気付きました。定期的な過去に月の大きさの研究を行った際に、日によって月の色が変化していることに気付きました。定期的な観察から、観察から、月の角度によって色が変化するとわかったので、どのように変化するかモデルを用い研究し過去に月の大きさの研究を行った際に、日によって月の色が変化していることに気付きました。定期的な観察から、月の角度によって色が変化するとわかったので、どのように変化するかモデルを用い研究しました。
ました。
月の角度によって色が変化するとわかったので、どのように変化するかモデルを用い研究しました。
●研究（実験）の方法●研究（実験）の方法●研究（実験）の方法
撮影した写真を『すばる画像解析ソフ
ト － Makali`i －』を使用して、月の色を光の３原色ごとに光量撮影した写真を『すばる画像解析ソフト －Makali`i－』を使用して、月の色を光の３原色ごとに光量を測定し、各色撮影した写真を『すばる画像解析ソフト－Makali`i－』を使用して、月の色を光の３原色ごとに光量を測定し、各色を測定し、各色の光量の数値を出力しました（図 1）。の光量の数値を出力しました（図 1）。の光量の数値を出力しました（図1）。

19:45 5°
20:15 11°
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21:15 24°
21:45 30°
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図1 月の高度が大きくなるときの色の変化（令和4年2月18日岐阜県羽島市）
図 1 月の高度が大きくなるときの色の変化（令和4 年 2 月 18 日測定場所
測定場所岐阜県羽島市）
図 1 月の高度が大きくなるときの色の変化（令和 4 年 2 月 18 日 測定場所 岐阜県羽島市）
研究によると、月の色は、月の高度が大きくなるに従って、赤→緑→青の順に光量が大きくなることが分研究によると、月の色は、月の高度が大きくなるに従って、赤→緑→青の順に光量が大きくなることが分かりまし研究によると、月の色は、月の高度が大きくなるに従って、赤→緑→青の順に光量が大きくなることが分かりましかりました。また、高度の増加に従って、青の光量が大きく増加することも分かりました。また、各色のた。また、高度の増加に従って、青の光量が大きく増加することも分かりました。また、各色の光量は、高度が低く苦た。また、高度の増加に従って、青の光量が大きく増加することも分かりました。また、各色の光量は、高度が低く苦
光量は、高度が低くなるに従って、各色の差が大きくなりますが、高度が高くなるにつれて均等な光量なるに従って、各色の差が大きくなりますが、高度が高くなるにつれて均等な光量になりました。上記の観察の条なるに従って、各色の差が大きくなりますが、高度が高くなるにつれて均等な光量になりました。上記の観察の条になりました。上記の観察の条件の他にも、【月の高度が小さくなる場合】、【昼間から夜にかけて見え件の他にも、【月の高度が小さくなる場合】、【昼間から夜にかけて見える場合】の色の変化も行い、月の高度によりる場合】の色の変化も行い、月の高度により青の光量が変化することが分かりました。これらの結果を件の他にも、【月の高度が小さくなる場合】、【昼間から夜にかけて見える場合】の色の変化も行い、月の高度により青の光量が変化することが分かりました。これらの結果を基にモデル実験を行いました。
基にモデル実験を行いました。
青の光量が変化することが分かりました。これらの結果を基にモデル実験を行いました。
●研究（実験）の結果●研究（実験）の結果●研究（実験）の結果
ペットボトルに水とワックスの混合液を用意し実験しました（図２）。月の光を再現す
ペットボトルに水とワックスの混合液を用意し実験しました（図２）。月のペットボトルに水とワックスの混合液を用意し実験しました（図２）。月の光を再現するために懐中電灯は白色光で行い、ワックスは大気中の粒子を再現しました。向か光を再現するために懐中電灯は白色光で行い、ワックスは大気中のるために懐中電灯は白色光で行い、ワックスは大気中の粒子を再現しました。向かって右側は、月に近いところなので大気側を、向かって左側は月に遠いところなの粒子を再現しました。向かって右側は、月に近いところなので大気側を、って右側は、月に近いところなので大気側を、向かって左側は月に遠いところなので地表側を表して、実際の様子を確認しました。入射角度を0゜と 90゜による比較を
向かって左側は月に遠いところなので地表側を表して、実際の様子をで地表側を表して、実際の様子を確認しました。入射角度を0゜と 90゜による比較を確認しました。入射角度を0゜と 90 ゜による比較をしたと
ころ、0Makali`i゜ではしたところ、0゜では赤色が強く90゜のときは赤が弱くなりました。また青色はしたところ、0゜では赤色が強く90゜のときは赤が弱くなりました。また青色は赤色が強く90 ゜のときは赤が弱くなりました。また青色は Makali`iMakali`iの結の結果から、角度が大きくなることで90゜の時には、青の光量は赤色と比べて減少
図2の結果から、角度が大きくなることで90゜の時には、青の光量は赤色と比べて減少
果から、角度が大きくなることで90 ゜の時には、青の光量は赤色と比しないことがわかりました。
図2
図2
しないことがわかりました。
べて減少しないことがわかりました。
●研究の結論月●研究の結論●研究の結論月の色は、高度によって変化することが分かりました。月の高度が低いときは大気圏の通 月
月
月の色は、高度によって変化することが分かりました。月の高度が低いときは 㻌
月の色は、高度によって変化することが分かりました。月の高度が低いときは大気圏の通月
過距離が長いため青色の光が多く減少します。高度が高くなるにつれて大気圏の通過距
月
大気圏の通過距離が長いため青色の光が多く減少します。高度が高くなる
過距離が長いため青色の光が多く減少します。高度が高くなるにつれて大気圏の通過距離が短いため青色の光が減少しにくくなります。高度が変化するとともに、大気圏を通過地球につれて大気圏の通過距離が短いため青色の光が減少しにくくなります。
月
離が短いため青色の光が減少しにくくなります。高度が変化するとともに、大気圏を通過する距離が変化し、それが青色の光量に影響を与えています（図 3）。これが、月の色の地球高度が変化するとともに、大気圏を通過する距離が変化し、それが青色のする距離が変化し、それが青色の光量に影響を与えています（図3）。これが、月の色の変化につながることが分かりました。
光量に影響を与えています（図 3）。これが、月の色の変化につながること
地球�変化につながることが分かりました。
●研究のアピールポイント／今後についてが分かりました。
図3●研究のアピールポイント／今後について
今回の研究では、日程を絞って観測を行いましたが、今後はいろいろな日を観測してみて実●研究のアピールポイント／今後について
図3
今回の研究では、日程を絞って観測を行いましたが、今後はいろいろな日を観測してみて実際にどのように色が変化をしているのかを調べてみたいこと、またその中で沸いてきた疑問を机上で紐解くことが今回の研究では、日程を絞って観測を行いましたが、今後はいろいろな日を際にどのように色が変化をしているのかを調べてみたいこと、またその中で沸いてきた疑問を机上で紐解くことが観測してみて実際にどのよできたらと思っています。 うに色が変化をしているのかを調べてみたいこと、
図3

大大大気気気できたらと思っています。
またその中で沸いてきた疑問を机上で紐解くことができたらと思っています。
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青少年のための科学の祭典 2023 全国大会