おしえて!科学くん「虹はどうしてできるの?」

≪結論≫虹は空気中の小さな水滴が、鏡とプリズムの働きをしてできる、太陽と地球からの贈り物です。
 夏の夕立が上がった後に、東の空に虹を見つけるとなんか得した気になりますよね!そんな虹はどうしてできるのでしょうか?
 虹ができるには空気中に水蒸気が多くチリが少なく、空が晴れて太陽の高度が比較的低い、という条件が必要です。虹は空気中の小さな水滴に太陽の光が反射して生じますので、必ず太陽の反対側に出来ます。ただし、太陽の光をただ反射しただけでは虹色は生じません。光が水滴の表面で屈折することで光が虹色に分かれる現象が生じます(図1)。
 太陽の光は様々な波長の光が混ざったものです。物と物の境界で光の屈折が起きる際には、青・紫など波長の短い光は大きく屈折し、赤・黄色など波長の長い光は小さく屈折します。プリズムによって太陽の光が虹色に分かれる(図2)のと同じ現象が、水滴の中で起きています。

 そしてある【特定の角度】で水滴に入り屈折した光は、水滴の底で全反射して再び水滴の表面で屈折し、元の方向に戻って行きます。水滴が太陽の光を入射・反射させる【特定の角度】を満たす範囲が、観察者から見て円形なので虹は円になります。
 通常は地上の観察者からは虹の下半分は地面に隠れて見えません(図3)。しかし、滝つぼにかかった虹を観察者が高い位置から見下ろすようなケースでは、虹は全円形に見えることがあります。
  虹は昼間だけではなく、満月に近い夜にもまれに見えることがあります。「ムーンボウ(Moonbow)」とよばれる月の光によるこの現象は、「それを見た者は幸せになれる」と言われるくらい珍しいものです。
ムーンボウは肉眼では白っぽく見えるそうですが、写真に撮ると虹色だと分かるそうです。満月前後の雨上がりの夜に、そんな幻想的な現象に出会えたら、きっとテンションも上がるでしょうね。

 

                ウィズモール担当・トウヨコランドリー procion@blue.vecceed.ne.jp

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コメント: 2
  • #1

    うおおおおおおおおおおくん (火曜日, 30 8月 2016 09:23)

    霧吹きでどうやって虹ができるの

  • #2

    f (火曜日, 18 7月 2017 00:31)

    m

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