雨上がりの日に見れると幸せな気分になる虹。7色の鮮やかな虹が空に広がる仕組みを適切に説明できますか？
身近な自然現象の中でも、見れると癒される虹。
雨上がりの空に見えたり、滝のそばやホースで水を出している時にも現れることから水に関係していることは何となく理解しているものの、その仕組みをちゃんと理解していますか？
今さら聞けない虹が出る仕組みを解説します。
結論：太陽の光が空中の水の粒を通り屈折し、7色に分解されるから
太陽から発せられる「光」は目に見えませんが、7つの色で混ざり合って構成されています。
「 赤色・橙（だいだい）色 ・黄色・緑色・青色・藍（あい）色・紫（むらさき） 色」の7色が光を構成する色で、それが混ざり合い光は白(透明)に見えます。
空気を進む太陽の光が、空中に存在する水の粒の中を通ることで屈折します。
光は色によって波長の長さが異なり、それぞれ屈折率が異なります。
そのため、水を通り抜けた後にそれぞれの色に分散されます。
7色に分解された光を見ることで虹色に見えるのです。
空の水の粒がスクリーンのような役割を果たし虹を映し出しています。
そのため虹は太陽が出ている空と反対側に発生します。
ホースで水をかけている時に発生する虹も、太陽の反対に現れるのです。
虹が出やすい条件とは？
虹の仕組みを理解すると、虹が出やすい気象条件が分かります。
まず空中に水分が存在している必要があるため雨上がりの空に出やすくなります。しかし太陽の光がそそぐ必要があるため、空が曇って太陽の光が届かない雨の最中に虹は出ません。
夕立のように晴れていたと思ったら瞬間的に激しい雨が降り、その後にまたすぐ晴れるといった天候だと出やすくなります。
また、太陽光は低い位置からのほうが強く差し込むため、朝と夕方が出やすくなります。特に日差しが強い夏の夕方は虹が出る好条件です。
真夏の夕方に夕立が降った後、西に沈む太陽の反対の方角である東の空を見るのが虹を観測する絶好のチャンスです。
虹が出る理由まとめ
- 空中の水の粒に太陽光が通り光が屈折する
- 太陽光は7つの色で構成されている
- それぞれの色の光は波長が異なり屈折率が異なる
- そのため水の粒を通り抜けた後に光が7色に分散されて虹に見える
