空に架かる虹、シャボン玉の色、CDの表面の輝き。
これらはすべて光が分かれて見える現象ですが、その仕組みは少しずつ異なります。
特にプリズムと水滴による虹の仕組みの違いを理解すると、自然界の不思議がより深く分かるようになります。
虹ができる仕組みをシンプルに理解するポイントは3つです。
- プリズムは光を直接分ける（例：三角の透明な器具）
- 水滴は反射と屈折の組み合わせ（例：空の虹）
- どちらも白色光が7色に分かれる
これらの違いについて、身近な例を用いながら詳しく解説していきます。
光が分かれる仕組み
プリズムと水滴では、光の分かれ方が異なります。
| 特徴 | プリズム | 水滴 |
|---|---|---|
| 仕組み | 屈折1回 | 屈折2回と反射1回 |
| 形状 | 三角形 | 球形 |
| 見え方 | 直線的 | 円弧状 |
プリズムの特徴
- プリズムでの光の分かれ方
- まっすぐ入った光が曲がる
- 色ごとに曲がり方が違う
- 虹色の帯になる
例えば、理科の実験でよく使う三角プリズムでは、白色光が直線的な虹色の帯になります。
水滴での現象
- 水滴での光の動き
- 入射時に屈折
- 内側で反射
- 出射時に再び屈折
雨上がりの空に見える虹は、無数の水滴によってできています。
身近な虹色現象
私たちの周りには、様々な虹色の現象があります。
自然界の虹
- 自然の中の虹
- 雨上がりの虹
- 噴水の周りの虹
- 朝露に映る虹
これらは主に水滴による現象です。
人工的な虹
- 人工物での虹
- CDの表面
- シャボン玉
- ガラスの端
これらは光の干渉や回折という別の現象も関係します。
まとめ
プリズムは直接光を分け（例：実験用三角プリズム）、水滴は反射と屈折を組み合わせて虹を作ります（例：空の虹）。
どちらも白色光を7色に分けますが、その仕組みは異なります。
この違いを理解することで、身の回りの光の現象をより深く理解することができます。
