虹はどのようにできるのですか？
太陽の光や白い光は、すべての虹色の混合したものです。
異なる虹の色は、基本的に白色になるように一緒に混合されます。
あなたは、なぜすべての異なる色の塗料を一緒に混合すると、光の代わりに黒になるのか不思議に思うかもしれません。
光がある媒体から密度の異なる別の媒体（たとえば、空気から水）へ通過するとき、光は曲がります。 これは光の屈折として知られています1（より多くの光の実験）
光がどのくらい屈折するかは、光の波長によって決まります。 波長が短ければ短いほど、曲がる量は多くなります。
そのため、白色光は空気中から水中に入ると分割され、それぞれの色が見えるようになる。 この光の分散によって、私たちは虹を形成する色のスペクトルを見ることができるのです2。
虹を見る
太陽光による虹を見るには、太陽光が後ろから来る必要があります。 そのため、最も曲がらない性質があり、赤の入射光と視線の角度は約42度です。 その結果、赤は虹の一番上に現れます。
紫は波長が最も短い色です。 最も曲がる性質があります。 紫を見るには、入射光と視線の角度がおよそ40度になるようにします。
なぜ虹は弧を描くのか
虹は2次元的ではありません。 虹は、入射する太陽光から40～42度の角度で見えます。 つまり、虹の各色を作り出す水滴はすべて3次元の円錐上にあるのです。 私たちの目はその円錐の先端にあります。
だから虹はアーチ型なのです。 9340>
虹の実験
さて、虹を作る準備はできましたか？ ご家庭で簡単にできる虹の作り方を3つご紹介します。
ご注意ください。 太陽光を使う実験では、大人の監督が不可欠です。 太陽を直接見たり、鏡に映った太陽を見たりしないでください。
最も簡単で視覚的に素晴らしい方法の1つは、プリズムを使って虹を見ることです。 プリズムの虹は見事に見えます。
材料
- 強い太陽光
道具
- ガラスプリズム
- 白い厚紙 / 厚紙
- 大人の監督
使い方
- 日光の下の地面に白い紙を置く。
- プリズムを紙の上に置きます。
- プリズムを回転させ、紙の上に虹色が見えるまで移動させます。
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撮影用プリズム -
クリスタル4インチ光学ガラス正立プリズム。
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Crystal 6 inch Optical Glass Triangular Prism
プリズムがない？ 問題ありません。 小さな鏡とガラスを使えば、壁に美しい虹を作ることができます。
材料
- 水
- 太陽光
用具
- 透明なガラス
- 虹
を作る。 グラス
- 小さな鏡
- 大人の監視
使い方
- グラスに水を入れる。
- 鏡をグラスの中の水の中に斜めに入れます。
- 日光が直接鏡に当たるようにグラスをセットします。 正しいangle.
- を見つけるためにミラーをずらす必要があるかもしれない壁の反射を捜しなさい。 部屋が暗いと見やすいと思います。
- 壁に虹が見えるまで鏡の角度を調整します。
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ポケットミラー
自然光なしでも虹を作ることができるんですよ。 ホワイトライトの懐中電灯を使って実験してみましょう。
材料
- 水
道具
- 透明ガラス
- 強い焦点の白い光を放つ懐中電灯を使用する。 黄色っぽい光しか出ない懐中電灯は使えません。 また、集光していない懐中電灯も使えません。
- 白い厚紙2枚
- 大人の監視
使い方
- グラスに水を入れる。
- その紙をスリットが中心になるようにグラスの外側に貼ります。
- もう一枚の紙をグラスの反対側の床に置き、虹をキャッチします。
- 真っ暗な部屋で懐中電灯をスリットに向け、
- グラスから始めてゆっくりとグラスから遠くに移動していきます。
- 反対側の紙に虹が見えるまで、懐中電灯の距離と角度を調整します。
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ホワイトライト懐中電灯
もっと虹の実験
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- 虹の水
- 虹の歩く水
- クリスタルレインボー
The Magic School Bus: The Mysteries of Rainbows
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