七色の虹はどうして見えるのか説明できますか?マジカルな色の話

近藤智美公式ブログ・七色の虹はどうして見えるのか説明できますか?マジカルな色の話

むかしから、雨上がりの空に美しい弧を描く虹を、人は驚嘆の思いでながめてきています。人によっては「虹は色彩世界の、最高の具現者」と表現しています。なんともステキな表現ですね。

それに、虹を見ると、なんだかとってもラッキーな気持ちがしませんか。それは、もともと色のない光を色のあるものとして見せてくれ、手に届くことはなく、見せてくれたかと思うとはかなく消えてしまうからではないでしょうか。

さて、その虹はどうして見えるのかご存じですか。

虹の7色は光の「屈折」でできる

太陽の光は白色光と呼ばれていて、色が見えないはずなのに、たくさんの色が混ざっています。大きく分けて、赤と緑と青の3色の光があって、全部が混ざると白になるのです。白といっても色が無い光なので、絵の具のような白色ではないのです。

虹が7色に見えるのは、水滴中を通った太陽光が7色に分解されているからです。

プリズムで遊んだことはありますか。光は、ある媒質を出て他の媒質の中へと進むとき進行方向が変わり、折れ曲がります。これを「屈折」といいますが、屈折は光の波長によって異なります。

だから、プリズムのように条件が整えば、光の色が分離されて見えることになります。

波長によって屈折率が異なることを「分散」といいます。通常、波長が短くなる(青くなる)ほど屈折率が大きくなります。

「屈折」した光は水滴中で「反射」する

太陽光は、空気中の無数の水滴(球状)に出会い、屈折して水滴内に入ってきます。この屈折のときに分散して7色に分かれ、水滴の内面で「反射」して出ていくことになります。

反射における光の入ってくる角度(入射角)と出ていく角度(反射角)は等しく、光は決まった方向に出ます。

水滴から出ていくときにも屈折が生じ、分散はより強調されます。主虹は1回の反射、やや暗い副虹は2回の反射で、虹を見る人の目に分散した7色の光を届けます。

虹の見える角度は決まっている

虹はときおりふたつ同時に見えることがあります。

そのとき、内側にはっきり見える虹を主虹、外側のぼんやり見える虹を副虹といいます。

主虹と副虹とでは、色が並ぶ順番が反対なのですよ。

主虹の色の配列は、上から下へ、波長の長い順に、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫です。副虹では、いちばん上が紫で、いちばん下が赤になります。

色が逆転するのは、主虹では光が水滴のなかで1回反射し、副虹では2回反射するからです。

雨上がりには、虹を探してみましょう。虹の見える角度は決まっていますから、探すときには参考にしてくださいね。

虹は、太陽を背にしたときに見えます。

太陽を背にして、太陽の方向から約40度の角度に見えるのが、主虹です。副虹は約53度の角度で見えることが確認されています。だから、太陽の位置が低い朝や夕方は、空の高いところに虹が出るのを見つけやすいです。

こうして虹のことを書いていると、虹が見たくなりますね。
あなたの心に虹の架け橋を渡して、気持ちも晴れやかに過ごしましょうね。


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