何が虹を引き起こしますか?

Apr 01 2000
暖かい春の日の暴風雨の直後に、私たちは通常虹を見ることができます。これらの巨大なカラフルな弧は、暗い雨雲に対して際立っています。何がこの現象を引き起こすのか疑問に思ったことはありますか?ハウスタッフワークスのこの記事で、虹がどのように作成されるかをご覧ください。

二日前、その日の質問は「なぜ空が青いのか」ということでした。なぜか、「何が虹を引き起こすのか」という洪水を引き起こしました。質問があるので、虹の性質を見ていきましょう。

は、赤、オレンジ、黄色、緑、青、藍、紫など、さまざまな色のコレクションで構成されていることをご存知でしょう。そのため、プリズムは一方の側で白色光を取り込み、もう一方の側で独自のミニレインボーを生成できます。虹を理解するには、まずプリズムの内部で何が起こっているのかを理解して、白色光をその色に分離させる必要があります。

プリズムは、ガラスまたはプラスチックの三角形の部分です。ミニレインボーを生成するには、次のように、三角形の1つの面に白い光の細いストリップを当てます。

(プリズムの分散を示すきちんとしたJavaアプレットについては、このページを参照してください。)

プリズム内の色の分散は、ガラスの屈折率と呼ばれるものが原因で発生します。材料ごとに屈折率が異なります。光が材料に入ると(たとえば、空気中を進む光がプリズムのガラスに入るとき)、空気とガラスの屈折率の違いによって光が曲がります。曲げの角度は、異なる波長の光のために異なっています。白色光がプリズムの2つの面を通過すると、さまざまな色がさまざまな量で曲がり、そうすることで虹に広がります。

では、小さなプリズムのように空気の行為に雨滴。光は雨滴に入り、滴の側面で反射して出ます。その過程で、三角形のガラスプリズムの場合と同じように、次のようにスペクトルに分割されます。

入ってくる光線と滴から出てくる光線の間の角度は、赤の場合は42度、紫の場合は40度です。この図を見ると、角度によってさまざまな滴のさまざまな色が目に届き、空に円形の色の縁、つまり虹が形成されていることがわかります。で二重の虹液滴は、内部で2回反射を持っていると同じ効果を得ることができるので、第二弓が生成されます。2つの反射を機能させるには、液滴が適切なサイズである必要があります。

次に虹を見つけたとき、まったく新しい光の中でそれを見るでしょう。詳細については、Rainbowsの仕組みをご覧ください。