２０７．虹のモデル実験

（１）虹ができるしくみ
　
　雨上がりの空などに浮かぶ小さな水滴に太陽光線が当たると、太陽と反対側の点を中心にした虹が見
られることがあります。これは、たくさんの水滴において、図のように屈折・反射・屈折によって方向
を変えた光が観測者にやってくるのを見ているものです。
　このとき、光の色によって屈折率が異なる（屈折率の小さい方から、赤・橙・黄・緑・青・藍・紫の
順）ために、ひとつの水滴から出てくる光の方向は色によって異なり、図からわかるように、外側に分
布する水滴からは赤い光がくるのを見て、内側の水滴からは青い光がくるのを見ることになります。
　このようにして、虹は、太陽を背にして、約40°の半径で、外側から順に赤・橙・黄・緑・青・藍・
紫と並んだ美しい姿を見せるわけです。
　なお、水滴内で２回反射をしてくる光たちも虹を作り、これはふつうの虹のさらに外側に見られて、
「副虹」と呼ばれます。淡いので見えにくいですが、色は、内側の虹とは逆の順序で並びます。

（２）虹を作ろう

　水まきをしているときなどにも、水滴のところに虹が見られることがあります。
　ここでは、ガラスビーズを使って、虹を作り、観察しましょう。

<準備物>　パネル板（Ａ２程度）　　スプレーのり　　ガラスビーズ（0.3mm程度）

�@　パネル板にスプレーのりをむらなく吹きかける。
�A　そこにガラスビーズをうすく広げるようにしながらはりつける。
�B　太陽を背にして、パネル板を観察する。

　

顕微鏡で拡大して見た表面のようす

　山頂付近で霧の水滴によって円形の虹ができ、さらに霧に自身の影が映ると、黒い人影のまわりに
虹ができているようすが見られ、不思議な光景になります。これは「ブロッケンの妖怪」と呼ばれる
ことがあります。