虹が2本見えました       2017.10

虹が見えました。明るい虹の上に薄い虹がありました。いままでも時々2本の虹を見たことがあ
りますが、よく見ると2本の虹は色の順番が違っています。虹について考えてみます。

なぜ虹が見えるか

    

雨上がりに太陽を背にして空を見ると虹が見えます。太陽の光は、上の図のように水滴の中屈折しま
す。色によって屈折率が違うために水滴から出てくる角度が違います。屈折率の大きい紫は水滴の中で
大きく屈折して出てきます。小さい赤は屈折される量が少ないです。見ている人の目には、上方の水滴か
らは赤、下方の水滴からは紫の光が届きます。水滴からいろいろな色が出てきますが、目との位置関係
で一つの水滴からは一つの色が目に届きます。水滴は沢山あるので光の帯に見えます。

二本目の薄い虹は副虹といいます。
左が主虹、右は副虹です。太陽光が水滴に入る場所によって変わってきます。主虹は水滴の中で1回反射
します。
副虹は、水滴の中で2回反射します。そのため図のように主虹と副虹では色が逆転します。光の出
ていく角度の関係
で副虹は主虹の上に見えます。また、2回反射するために色が薄くなります。稀ですが、
主虹が下の水面に反射して
水滴に映ると3本目の虹が見えることがあるそうです。
また理論上は、3回、4回反射して3本目、4本目の虹が見えるはずですが、暗くて見えないです。

虹は何色
日本では7色ということになっています。実は色の感じ方なので何色でもいいです。アメリカでは6色、
ドイツでは5色、ア
フリカでは4色と言っています。日本で7色になったのは、ニュートンが7色と決めて、
それを幕末に学問に取り入れたからだそうです。
ニュートンは虹を音階に結びつけるのがかっこいいと思
っていたという説があります。ニュートン以前は5色が主流だったようです。

                  
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