虹

質問

ふと疑問に思ったのですが、虹はなぜ湾曲しているのでしょうか？直線の虹というのはできないのでしょうか？
それと、虹は７色ですが、色の数が少ないものもあらわれるのでしょうか？

よろしくお願いします。

回答No.5

seiri3

>虹はなぜ湾曲しているのでしょうか？
虹は本当は○です。太陽を背にして○に見えます。
ただ、地上で見るときは、○の上の部分のみ見えて下半分は地平線が邪魔をして見えないだけです。
飛行機の上から見ると○に見えます。実際に見たことがあります。
それと、雨上がりの場所すなわち水滴のある場所が近いときは大きな○になりますが、遠くにあるときは小さな○になります。

回答No.4

noname#72861

太陽を背にして立っている人には太陽から来る光を直接見ることは出来ませんが、
太陽光線が空中に浮かんでいる丸い水滴に当たると屈折反射され、
いわば跳ね返され戻ってきて、太陽を背にしている人の目に入って見えるのが虹です。
　その戻されてくる太陽光線の進路はバラバラではなく、
水滴に当たった光線と一定の角度をなした方向に進んできます。
　その太陽光線に対して一定の角度を保った光が、
虹を見ている人に対して上のほうや右や左のほうから進んできて目に入るので虹は円弧状に見え湾曲しているのです。
　虹は、太陽高度が低いときには高く、太陽が高いときには低いところに見えます。
　条件がよければ、太陽が高いときにその円弧状の上のほうだけが地面すれすれに見られることがあり水平虹と呼ばれていますが、
水平とは言っても直線状ではなく、ゆるやかに湾曲しているそうです
（残念ながら私は見たことがありません）。

回答No.3

astra0641

虹が湾曲しているのは、自然界では虹を作っている光源が点（太陽）だからです。光源と虹と目の間がある角度になったときに虹が見えるので、湾曲してしまうのです。もし、直線上の光源があれば、真っ直ぐな虹を見られると思います。
虹の色は光源に含まれている色が分離されたものです。ですから、虹は7色と言いますが、太陽を光源とする虹では可視領域のすべての波長の光を含んでいます。それを7色と称しているのは、私たちの文化の都合です。
もし、蛍光灯や水銀灯などを光源に虹をつくると、多分7色は見えないと思います。それから、人間の目は暗くなると色の識別能力が無くなるので、月の光によって出来る虹（めったには見られないと思いますが）は7色には見えないと聞いたことがあります。

回答No.2

Tacosan

#1 の言われる通り, 色によって光の曲り方が異なります. 色によって曲る角度が決まっていますので, (図を描くとわかりますが) 虹は円形になります. 虹を見るときには下の方が地平線に隠れているのでわかりにくいですが, あれは円形をしています. 実際, スペースシャトルかなんかから「円形の虹」を写した写真があったと思います.
で「虹は 7色」なんですが... 虹が何色あるかというのは, 文化や見る人によって違うんだそうです. まず文化の面でいくと, 日本では「虹は 7色」と言われますが, 他のところでは 6色～5色としているところもあるそうです. また, 実際に 7色にわかれて見える人は以外と多くなく, 6色 (あるいは 5色) と認識する人も多いそうです.

回答No.1

R_Earl

> ふと疑問に思ったのですが、虹はなぜ湾曲しているのでしょうか？

虹の正体は太陽光です。

太陽の光には様々な色の光が混ざって白く見えます。
白い光とは、赤い光や緑色の光、青い光等が合わさったものなんです。
この光が大気中の水滴にあたると、水滴の内部で光が屈折します(曲がる)。
光は色によって曲がり方が違います。
赤い光はあまり曲がりませんが、青い光はよく曲がります。
この曲がり方の違いのせいで、水滴内部で白色光が分解され、
赤い光や緑色の光、青い光と分けられます。

水滴内部で分解された光は、最終的に水滴外部に放出されます。
この放出した光のうち、運良く目に入ったものを人は知覚します
(光が目に入らなかった場合、何も見えません)。
この時知覚した光が虹なんです。

「目に光を入れることのできる水滴」が虹の形を形成しています。
この「目に光を入れることのできる水滴」の位置がたまたま円状だったため、
虹は湾曲して見えるんです(実際に水滴の位置を計算するとそうなると思います)。

> 直線の虹というのはできないのでしょうか？

自然にはできないと思います。
人工的に作ることは可能かもしれませんが。

> それと、虹は７色ですが、色の数が少ないものもあらわれるのでしょうか？

水滴が無ければ光が反射しません。
つまり虹の架け橋の赤い部分にたまたま水滴がなければ、
赤色の無い虹が完成するはずです。
ただ、そんな偶然は起こりそうもありません。

太陽光以外を使うという方法もあります。
結局自然界の虹は、『太陽光を分解して(折り曲げて)できたもの』です。
つまり自然界の虹の色は、太陽に含まれる色と同じものです。
なら太陽光の代わりに、色数の少ない人工の光を使えば色数の少ない虹が完成するはずです。

参考URL：

http://www.pluto.dti.ne.jp/~suzuki-y/tokai/tokai2.html