一枚の写真から その８ 滝にかかる虹

この写真は、岐阜県郡上市高鷲町西洞の国道156号沿いすぐ西側で見られる駒ヶ滝を撮ったものです。１０月初旬、よく晴れた昼ごろに撮りました。滝にかかる虹が写っています。虹は、自然現象としては雨上がりに太陽と反対方向に出ること、また、屋外のプールのシャワーでは太陽光が上から降り注いでいる時に足もとのコンクリートなどに現れることが知られています。水滴によって、プリズムと同じはたらきで光が７色（本当は、連続したもので７色と分けられませんが）に分かれて見えるということは知られていますが、なぜ虹が見られるかを説明しようとするとなかなか難しいものです。

太陽光線が雨粒（水粒）に入って、その光が屈折や反射をして、人の眼に届くと虹が見えます。まず、ある角度で水滴に入った光が屈折をし、光の波長によって屈折率が異なるため、７色に分かれます。その色に分かれた光が水滴の中を進み、水滴の端（水と空気の境）で反射をし、最終的に空気中へ出てきます。空気中に出た７色の光は真っすぐ進みます。そして、その光が人の目に届いたとき、虹が見えるのです。そのため、太陽の位置と水滴、そして人の位置によって、虹が見えるかどうかが決まるのです。

あまり知られていないかもしれませんが、虹の外側には色の並びが逆のうすい虹がもう１本かかります。太陽光線が水滴中で屈折したり反射したりして、最終的に人の目に届くのですが、水滴に入る光の角度によって２通りの通り道があるのです。１本は水滴に入って屈折→反射→屈折して空気中に出てくる光、もう１本は水滴に入って屈折→反射→反射→屈折して空気中に出てくる光です。前者の光と比べて、後者の光は反射が２回起こるため、光の強さが弱くなり、かつ光の並び方が逆になってしまうのです。そのため、うすい虹（副虹）は鮮やかに見える虹（主虹）の外側に逆の色の並びで見えるのです。

このように、虹が見えるしくみを説明するのはなかなか難しいのですが、虹が見える条件としては、

・太陽の位置は虹が見える場所の反対側にあり、強い太陽光線が雨粒、水粒に当たること。そのため、虹を見るには太陽光を背にすることになります。

・虹が見える場所にプリズムと同じはたらきをする雨粒、水粒が多くあること。

です。

下の写真は、上の写真の場所を少し離れて撮ったものです。この写真でも割とはっきり見える虹（主虹）の少し上に下が赤、上が青のかすかな虹（副虹）が見えるのですが、わかるでしょうか。

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