虹！色の順番の理由には光が関係してる？！
「今日も雨だね。」
このところ、息子のサッカーのリーグ戦は
決まって雨が降ります。
天気予報では、午後から晴れるようですが
まだ止みそうにないです。
でもまあ、雨降りでもサッカーは続行する
訳だし、経験も必要ですよね。
それが、全ての試合が終わった夕方、
急に晴れてきたんです。
仕方ない、そんな日もあるよね、と話して
いると、子供達が歓声を上げたんです。
「見て！虹！」
東の空に大きな虹がくっきりと見えるんです。
「ねえ、虹の色って7色って言うでしょ。
色の順番って、知ってる？」
一人の子どもの質問に、大人も「・・・。」
答えることができませんでした。
これは知りたい！
なぜか興味が湧いてしまったんです。
この機会に、息子と調べてみましたよ♪
虹って何種類の色があるの？
虹は、なないろ。
7種類の色をイメージする人が多いですよね。
この7色をすべて思い浮かべることができる
人って、すごいと思います。
虹を肉眼で見た時、色の境目をはっきりと
認識するのは難しいですよね。
実に色の認識とは、人によって違ったり
曖昧だったりするものです。
日本では、虹の色は7色としていますが、
驚くことに、国によって違うんですよ。
例えば、
- アメリカ・イギリス 6色
- フランス・ドイツ 5色
- ロシア 4色
- 台湾のブヌン族 3色
- アフリカのバサ語族 2色
これは、国によって虹の見える条件が
違ったり、色の認識が異なっているため、
と言われています。
青色を、どの範囲まで青とするのかも
国によって違う可能性もありますからね。
日本でも、元々は虹の色は5色だと
考えられていました。
江戸時代末期に、西洋科学が学校教育に
取り入れられてから7色となったのです。
虹は、目にする時はいつも赤が一番上側で
一番下が紫、と同じ並び順です。
この虹の色、どうしてこのような並びに
なっているのでしょうか？
虹ができる仕組み
虹は、雨上がりや小雨が降っている時に
出ることが多いですよね。
雨が降った後などは、空気中にたくさんの
細かい水の粒ができています。
太陽の光は、空気中の丸い水の粒を透過して
私たちの目に届きます。
太陽の光は、直線的に通過するのではなく、
水の粒の丸みの影響を受けるんです。
太陽の光が水の粒の中で、下の図のように
屈折と反射を起こします。
太陽の光は、そのまま見ても色味を
感じられませんが、1色ではありません。
透明に輝く太陽の光の中には、実は虹の色が
含まれているのです。
太陽の光に含まれる色は、光の波によって
それぞれの色を生み出します。
光の波が持つエネルギー「波長」によって
色の違いが出てくるんですね。
では、なぜ色がしっかりと分かれて
虹になるのでしょうか？
光の波長の違いで虹ができる
虹の正体は、太陽の光に含まれる波長の
違う光が表れたものなんです。
空気中では同じ速さで、太陽の光は
進行していきます。
しかし、水の粒を通過する時に、屈折や
反射を生み出します。
それぞれの光は、波長の違いによって、
水の粒を通った時の屈折と反射の角度が
少しずつ変わります。
赤の光は波長が長く、紫の光は波長が短い
とされています。
水の粒によって、それぞれの光の進行する
方向が分かれ、私たちの目に届く色と
なるんですね。
虹の色の順番が決まっているのは、
波長の長さが関係しているんですよ。
波長の長い赤い光から順に、橙・黄・
緑・青・藍・紫と、地上に届きます。
虹の弧の外側から、波長の長い赤い光
から順番に積み重なっているんですよ。
まとめ
虹の色の順番について、小学生の息子に
説明するのは、少し難しかったです。
わかりやすく説明するのに、いくつか要点を
話してみました。
- 虹の色は、実は太陽の中の光の色で
たくさんの種類がある - 雨上がりの空気中の水の粒によって、
一つに見えていた太陽の光が分かれる - 地上に届くのが一番早いのが赤い光で、
橙・黄・緑・青・藍・紫の順番に届く - 早く届いた順番から、虹の上側にくる
息子も、虹が太陽の光だったことには
驚いていました。
どうして雨上がりに虹ができるのか、
不思議だったようです。
今度、虹が現れた時には、また違った目で
眺めてみたくなりますね♪