【分かりやすく説明】シャボン玉はなぜきれいな七色に輝くのか ~光の不思議~

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普段私たちは、物体を見て色彩を何気に判断しており、赤い物体は赤に、緑の物体は緑に見る事が出来ます。

しかしながら、中には定まった色ではない不思議な色を見せるものもあります。

例えばシャボン玉がそうです。

赤、青、黄、緑など、様々な色が揺らめきながら表面に浮かんでいます。

他にも、アワビの貝殻の内側や、CD、DVDのディスクの表面も虹色の色彩を見る事が出来ます。

では、なぜそのように虹色に見えるのでしょうか。



光が持つ波の性質が現れている

虹色に見える仕組みは、「光」が持つ性質を知る事で理解出来ます。

同じ波長の複数の波の山と山が重なると、山の高さは2倍になり、逆に山と谷が重なると、お互いに打ち消しあって山も谷も無くなります。

このように複数の波が重なって強め合ったり(明るくなったり)、弱めあったり(暗くなったり)する現象を「干渉」と言います。

薄い膜で出来ているシャボン玉は、光を受けるとその一部が膜の表面で反射し、一部は膜の中に入り、膜の底で反射します。

反射した二つの波が干渉によって強め合ったとき、その光(色)はより明るく見え、弱め合うとその光(色)は見えなくなります。

見る角度や膜の厚さで強め合う波長が変化する為、シャボン玉は様々な色合いに変化して見えるのです。

アワビの貝殻の内側に見られる美しい色も、実は薄い膜で起きる干渉と原理は同じです。

薄い膜を何枚も重ねたような構造を持ち、ひとつひとつの層で反射した光が干渉する事によって、様々な色合いに見えます。

CDやDVDディスクも同様に干渉によって虹色が見られます。

記録面に刻まれた細かい凹凸に光がぶつかった時に反射光が広がる「回折」という現象も関係しています。

※回析とは、波は障害物があっても、その隙間を通り抜けた後は、扇の形のように、隙間の両脇に回り込みながら広がっていく現象をいいます。

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