虹のアーチ以外の部分は？

質問

• 虹は特定の入射角で太陽光が水滴に入り、分光して出てくる。それが観測者の目に届く。しかし、虹のアーチ状の部分に太陽光が反射している様子を描いた絵しか存在しない。
• 虹はどこからでも見えるが、移動するごとに違う雨粒の反射を見ていることになる。つまり、虹の形は観測者の位置に依存している。
• 虹のアーチ以外の部分、つまり内側と外側は、太陽光が反射されたり屈折したりしている。具体的にどのように光を受けているかはわかっていないが、これらの部分にも水滴が存在していることは確かである。

回答No.2

shikechin

質問者様も途中で書いていますが、
移動するごとに違う雨粒の反射を観ています。
（なので、移動しても虹は見える）

それぞれの雨粒は、太陽の光を特定の角度（４０度～４２度）で反射させています。
反射させた角度に観測する人の目があれば、そこに虹があると認識できます。
ずれている場所（反射先に人の目がない場合）では、虹は見えません。
（光が目に入らないので、虹を認識できない）

ここで、ちょうど虹を認識できる雨粒の位置（角度）は、４０度～４２度になります。
これは、上方向だけでなく、左右方向にも全て４０度～４２度になります。
ある一点から、同じ角度に点を取っていくと、円になっていくはずです。

つまり、虹がアーチを描くことになります。
（アーチの下の部分は、地面の下になって見えない）

参考ＵＲＬを乗せておきます。
最初の計算式はどうでもよくて、ページの最下方に図付きで説明が載っています。
そちらの方が、理解しやすいかと思います。

参考URL：

http://www.ne.jp/asahi/tokyo/nkgw/gakusyu/hadou/rainbow/rainbow-1.htm

お礼

有難うございました。

補足

お礼のメッセージが遅くなり申し訳ありませんでした。

分からない…。でも、何でも人様を当てにして質問していてはいけないよね…と、皆様からのご説明をヒントに再度書物(と言っても子供向けの科学の本などですが)を読み返したりしながら頭を痛めておりました。お許しください。

普通なら透過してしまう太陽光線が、程よいまん丸さの水滴の中で分光・反射・さらに分光して出てくる。その時、太陽の雨粒に対する入射角度は40～42°…。と言う風に理解したのですが、
でも分光して出てくる。といっても、雨粒は無数にあるのだから、それぞれ違う雨粒から分光されて出た光(色)がまた重なり、普通の太陽光になるはず。（事実虹になっているのですが…私の頭の中ではさっぱり…涙）
加えて、雨粒はある程度の層になって存在しているのでは…？
などなど…。？？？が沢山状態でございます。

ある一点からの角度が…というご説明さえ、
？？？何故[ある一点]なのかな？太陽光って平行な感じで入ってくるのでは？？
？？雨粒一個から人間の目に届く光の雨粒側からの[ある一点]？と理解できないでおります。

申し訳ありません。