【分かりやすく説明】なぜ虹は七色に見えるのか、なぜ雨上がりに見えるのか ~光の性質~

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雨上がりの後にたまに虹が見れる光景に出くわす事があります。

子供の頃の方が空を見上げる回数が多かったのもあり、大人になった現在よりも、子供の頃に見ていた回数が多かったように感じます。

虹を見ると、いい事がありそうな気分になりますね。

ここでは、なぜ雨上がりに虹が見えるのかをお伝えします。



虹は太陽の光が反射して見える

雨が止んだ直後や、止みそうな小雨の時に虹が見えるチャンスがあります。

雨は小さな水の粒で出来ていて、雲があるような高い空の中ではとても温度が低く氷となっている時もあります。

この水の粒はボールのように丸い形をしていて、光を通すことが出来ます。

雨が降っていなくても、雨が止んだ直後は、空気の中には小さな水の粒があります。

虹は太陽が観測者の背中から照らす時に見えます。

太陽の光が雨粒に入って反射して出てくる時に、雨粒がプリズムの働きをして7色に色を分解します。

その分解された光が私たちの目に7色の虹となって届くのです。

太陽の光が雨粒に入った後に雨粒を出る時の光線の曲がり方は、波長の短い光(青い光)ほどよく曲げられ、波長の長い光(赤い光)ほど曲がり方が少なくなります。

このため、上図のように、上の方にある雨粒から反射してくる光は、「青色が上、赤色が下」の順番となり、目に届くのは赤い光です。

一方、下の方にある雨粒から目に届く光は青い光です。

よって、全体的に見えるスクリーン上の虹は、「上の方が赤色、下の方が青色」の順番で見えるのです。

光のスペクトル

虹の光の帯を「光のスペクトル」と言います。

私たちは太陽の光が透明で見えないと思い込んでいます。

実際見えませんから、そう思い込むのは当然です。

部屋の中の蛍光灯は明るくなるけれど光の色を見ることができませんよね。

太陽の光は白色光と呼ばれていて、多くのの色が混ざっています。

大きく分けると赤と緑と青の3色の光があり、全色を混ぜると白色になるのです。

白色と言っても色が無い光のことをそう呼んでいますので、絵の具のような白色とは異なります。

様々な色が連続しているスペクトルを連続スペクトルといいます。

白熱電球の光や太陽光によって得られるスペクトルで、主に高温の固体から出されます。

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