虹
虹(にじ)とは赤から紫までの光のスペクトルが並んだ円弧状の光である。 太陽の光が空気中の水滴によって屈折,反射されるときに、水滴がプリズムの役割をするため、光が分解して七色に見える。雨上がり、水しぶきをあげる滝、ホースで水まきをした時などに良く見ることができる。
虹の色数
虹の色の数は日本では七色(赤、橙、黄、緑、青、藍、紫)と言われるが、イギリスやフランスなどでは六色(赤、橙、黄、緑、青、紫)といわれたりする。
虹の性質
主虹(しゅこう)と呼ばれるはっきりとした虹の外側に、副虹(ふくこう)と呼ばれる薄っすらとした虹が見られることがある。主虹は赤が一番外側で紫が内側という構造をとるが、副虹は逆に赤が内側、紫が外側となる。主虹は「太陽」-「プリズムとなる水滴」-「観察者」のなす角度が40~42度となる位置に見られる。このため、虹は太陽の反対側にみられ、太陽が高い位置にあるときは小さな虹が、夕方など太陽が低い位置にあるときは大きな虹が見られる。また、副虹は「太陽」-「プリズムとなる水滴」-「観察者」のなす角度が50度となる位置に見られる。
簡単に虹を観察するには、よく晴れた日に太陽を背にして、目線の高さより上にホースなどで水を霧上に撒いてみるとよい。
スペクトルの発見
イギリスの物理学者アイザック・ニュートン(Isaac Newton 1642年-1727年)は望遠鏡の研究の過程で、プリズムに白色光をあてると、色が分解し虹が見られることを発見した。ニュートンはこの結果から、光は様々な粒子の混合体であるという「光の微粒子説」を唱えたが、ロバート・フックやクリスティアーン・ホイヘンスなどから激しく批判された。
虹に関する伝承
古代中国では虹は、「虹」(こう)とよばれ、空に横たわる竜の一種とされていた。またこれは雄とされ、雌は「霓」(げい)とされた。
虹が登場する文学作品など
宇宙空間での虹
光速近くで移動する宇宙船から星空を眺めると、ドップラー効果と特殊相対性理論の効果によって、星の見かけの位置が進行方向前方に移動し、これを中心にリング状の虹が見られるとされる。この虹のことをスターボウ (Starbow)とよぶ。