虹の形🌈なぜ、虹はアーチ状に見えるの？🌈
皆さん、こんにちはー！
梅雨になりましたが、今日は暑いですねー！笑
アイス食べて研究頑張るぞ！
先週末も雨が降り、今週末もまた雨が続くようです。
外で遊ぶのが大好きだったひこまるは、梅雨嫌いでした。
傘持つの、めんどくさいし、外で遊べないし、靴には泥がつくし、湿度高いのに暑いし、、、（笑）
でも最近は、
雨降ってる日は、読書の時間が取れるし、雨の日のお洒落だってあるし、意外と雨も悪くないと思える自分に、成長を感じます！笑
しかも、今日は、関東では虹がかかるかもしれません！
お仕事から帰る時など、ぜひ空を眺めて虹を探してみてください！
見えるといいな☺️
ところで、
ひこまる、ずーっと不思議に思っていたことがあるんです。
虹ってアーチ状にかかるけど、なんでアーチなんでしょうか？
アーチってなんか、自然っぽくないように感じるんですよね。
円形とか、直線の虹の方が自然っぽくないですか？？
何が影響してアーチになるのでしょう？
と言うことで、
はいっ、調べました！！😊
虹の秘密を探っていきましょう！
時間がない方へ、先に結論を載せておきます！
✅虹が出る条件は３つある。
①空中に水分が含まれている、②太陽光がある、③その光は特定の角度である
✅虹は円形に出るが、地上からでは上半分しか見えない（アーチ状）。
こんな人におすすめ
・虹を見ると元気になる皆さん！
・自然科学が好きな人
・理科に苦手意識を持っている人
ひこまるのコラムで、少しでも理科好きが増えますように！☺️
がんばります！
虹とは何か
まずは、「そもそも虹とは何か？」ということを最初に説明していきます。
虹とは、「太陽の光が空気中の水分で反射や屈折されて見える現象」です。
（屈折の説明は章の最後に入れました。気になる方は先にそちらを読んでください。）
簡単に説明しますね！
光と色に関する性質には
①白色の光は、赤や青など様々な色の光が混ざることでできている。
②色ごとに光は屈折する割合が違う。
と言うものがあります。
皆さんの見る太陽光は、白色、つまり様々な色の光が混ざっているもものです。
そして、この光が空気中の水分に当たると、屈折と反射が起こります。
（画像の引用HPなどは、コラムの最後にまとめてあげます。）
確かに図で見ると、光の色によって屈折の大きさが変わっていることが分かりますね。
屈折の割合が異なるため、色ごとに光は別れ、７色の綺麗な虹が見えるのです。
章のまとめ 🌈虹とは
空気中にある水滴に太陽の光が当たり、屈折と反射が起きて見える現象
光の三原色のお話は過去に記事にしているので、興味がある方はそちらもご覧ください。
（ここから、屈折についての説明になりますので、興味のない方は読み飛ばしていただいて構いません。）
🌈＜補足＞屈折とは
屈折とは、光が折れ曲がることを指します。
身近な例でわかりやすいのは、以下のような水が関わる現象です。
硬貨は、器に水が入っていない時は器が邪魔をして見えません。
しかし、水を入れると見えるようになります。
これは、水によって、光が曲げられているので、見えなかった位置の硬貨が見えるようになったのです。
アーチ状の謎
虹が出るための２つの条件を先ほどの章で確認しました。
①空気中に水分があること
②太陽光があること
でも条件がこれだけなら、
雨降った後に晴れたら、毎回必ず虹が見えるはずですよね。
しかも、虹がなぜアーチ状になるのか、その理由も分かりません。
つまり、まだ他に必要な条件がありそうです。
それについて、考えてみましょう！！
虹を見るための３つ目の条件は太陽光の角度です！
再度、屈折と反射の図を以下に載せます。
この図から、赤色の光は、元々の太陽光線に対して、42°の角度で反射されていて、青の光は40°の角度で反射されることが分かります。
このように、太陽光に対して、決まった角度で反射されると言うことから、虹は円形で現れることが分かります。以下の図を見てみましょう。
これは、太陽光から反射された赤い光がある男性の目に入る場面を描いた図です。
この図のように、決まった色の光は、決まった角度からしか来ないのであれば虹は円状に見えるのです。
しかし、実際の虹は、アーチ状（半円）に見えますよね。
それは、通常、円形の下半分は大地にかかるので、屈折を起こす水滴が存在しないためです。
つまり、地面があるから、虹はアーチ状に見えるのでした！
では、普通の状態ではあり得ませんが、地面がない状態では、円形に見えることも確認しましょう。
以下は、ブラジルとアルゼンチンの国境にあるイグアスの滝に虹がかかった時にとられた写真です。
滝では、地面はありませんし、空気中に水滴もたくさんあるので、
このように円形の神秘的な虹が見えるのです。
まとめ
いかがでしたか？
虹がアーチ状にかかる理由、なんとなく伝わったでしょうか？
楽しんでいただけていれば、すごく嬉しいです☺️
今後もこのような自然の不思議を伝えていきます！！
次の記事もよろしくお願いします！！
ではまた！
参考HP
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