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【京都市青少年科学センター】

虹って何色?

 理科のお話ページの「虹ってどの方角に見えるのかな?」で,「虹は太陽の光が水滴で屈折して7色に分けられてできる」とありますが,皆さんが虹を見た時,本当に7色に見えるでしょうか。科学センターにやってくる中学生の皆さんに聞いてみますと4色くらいにしか見えないという人や8色以上に分れて見えるという人もいます。

 実は太陽の光は無数の波長の光の集まりなのです。波長の違いが私たちには色の違いとなって見えるわけですから,実は太陽の光は7色どころか無限の色に分けられるといっても良いでしょう。しかし,人が色を見分ける能力には限界もありますし,個人差もあります。ですから,人によって見える色の数が違ってくるわけです。

 したがって,虹が7色というのは便宜的に決められたものであって,それを決めたのは「万有引力の法則」で有名なニュートンだといわれています。

 左の図は,水滴の中を通り抜けた光が虹色に分れる様子です。ただし,図では太陽の光が分れる様子を強調して描いていますので,実際の角度とは多少異なります。
 この図では,紫が上で,赤が下になっています。これは,紫のように波長の短い光は大きく屈折し,赤のような波長の長い光は屈折しにくいためにこのようになるのです。

 実際のにじとは色の上下が違うぞと思う人も多いと思います。
 実は虹というのは1つの水滴から出た光を見ているのではありません。たくさんの水滴から出た光を同時に見ているのです。そして,1つの水滴から,分かれた光のうちの1色だけが目に飛び込んでいることになります。

 下の図は模式的に7色だけを描きましたが,7色の光はそれぞれ違った7つの水滴から目に飛び込んでいることになります。

 ですから,すぐ隣に立っている人と同じ虹を見ているつもりでも,実は隣の人は違う虹を見ている,つまり自分の目に飛び込んだ光を出している水滴とは違った水滴から出た光を見ているということになります。

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