まれーしあ滞在記2

世界中で働きながらステキングを提供するブログ 04年1月からマレーシアを爆走中です。

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■ 2005-11-29(Tue)



さて、1ヶ月のロスタイムが出来てしまったきむです
お疲れ様です。

なにもやる事がなくなってしまったのでとりあえずやりたい事をやる事にしました。

今日は虹のお勉強です。
たまたま、今朝ラジオ体操していたら虹が出ていたのでなんで虹って出来るの?なんで弧を描くの?と実は疑問に思う事があったので調べてみました。


質問1)虹はどういうやって出来るんですか?

さて、まず始めに虹と言ってもいろんな種類があるみたいです。
一般的なのが皆さん目にした事があるようなこの写真の虹。
これを主虹(しゅこう、しゅにじ)と言います。英語ではPRIMARY RAINBOWと言います。そのまんまですね。
この主虹は自分を中心とした太陽とは正反対の場所(背中が太陽、正面が虹)に半径約42度の円の一部として現れます。
ですから、もし太陽が地上付近にある場合大きく見る事が出来、太陽が高く上っている時は小さく見られるます。

さて本題の虹が出来る原理ですが、虹はよく雨が降ったあとなんかに見られますね。
空に見られる虹は大気中にある水滴と太陽の光の関係で生み出されるからです。
太陽の光はいろいろな波長の光を含んでいます。
人間の目に見える光の色は、その波長によって赤?紫と変化します。
太陽の光が白っぽく見えるのはいろんな波長の光が全部混ざっているからなんです。
この太陽の光(いろんな波長)を分散させる役割を果たしているのが水滴です。
水滴(水)には光の屈折率というものがあり、太陽の光が入ると光は屈折して水滴外へ出て行きます。
水の屈折率は光の波長によって異なるので、波長の違いによって(色の違いによって)水滴で曲げられる角度が変わります。
ひとつの光がそれぞれ異なる方向へ進む事で別々の色に分けられるわけです。
これが七色の虹が発生する原理です。


質問2)どうして虹はまあるいんですか?

まるい水滴を想像してください。
そして、ちょうど中心から上半分に光が入ると考えます。
中心から徐々に光が入る位置を上に向かってずらしていきます。
最初の方は進入した光が下方向へ屈折されていきますが、ある点を境にそれ以上下に曲げられなくなります。
これを最小偏角と言い、この時の角度が42度です。
そしてこの42度の角度を作りだす光の波長が赤色の波長なわけです。

さて本題の虹がまるくなる理由ですが、水滴に入る光がまっすぐ入ってくる場合屈折しませんのでそのまま光は太陽へ帰っていきます。
それ以外で入ってきた光というのは上で書いたように偏角42度以内で出ていく事になります。
この42度というのが赤色。すなわち虹の外側を形作っている波長です。

それでは、背中に太陽の光が当たるようにちょっとその辺に突っ立ってみましょう。
地面に自分の頭の影が見えますか?それが太陽の光の方向です。
その頭の影に42度に開いたでっかいコンパスの針を差してみましょう。
痛いですか?誰かがワラ人形に釘を刺しているのかもしれないので注意しましょう。
そのコンパスをクルッとまわして見て下さい。
ちょうどその軌跡上に虹があるはずです。あってください。
これがまあるい虹を作っている原理です。



なんだか、とっても難しい話になってしまいましたね。
特に質問2は個人的にいまいち納得のいく説明じゃないです。

良い子のみんな、何かわからない事があったら頑張って調べて教えてあげるのでコメント欄に書いてみるとよいよ。


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