Rainbow

どうもひけらかしがひどいせいか、素直でそれを信じてくれる人たちには質問を受けることあるですが、実は大したことは知りません。
間違っていることもしばしば。
ひけらかすもんじゃないとわかっていながらやめられない。
困ったものです。

けれど、ひけらかすと知識の復習になるし、質問してもらえるといい面もある。
自分がそのことについて知識がないことを改めて認識する機会になる。
知っているつもりで質問に答えようとすると、答えられない。
自分はそのことを知らないわけで、知っていたとしても理解吸収ができていないからアウトプットできない。

ひけらかしは他人の迷惑になるものの、自分に取ってはいい面も多い。
ダジャレみたいですね。
ダジャレを考えることは脳の活性化になるとか。
聞かされるほうは迷惑この上ないですけどね。

話を元に戻して、質問を受けるという話。

この間、知人から「虹ってくぐれないの?」という質問を受けた。
彼女はずっと、『虹は消える前に虹の位置まで行ければくぐれるのではないか?』と思っていたらしい。
まあ、大人になるにつれて半信半疑にはなっていったのかもしれないが、真面目にそう思っていたらしい。
素朴な疑問に、自分は「無理だろうね」と答えた。
「虹は太陽を背にしていなければ見れないから、太陽と水滴との位置関係で見えるものだから、近づけないか、近づけたとしてもある程度近づくと見えなくなってしまうと思うよ」
それが自分の回答だった。

彼女も『くぐれるか?』ということが知りたかったらしく、自分を信用してくれていたのか『どうして?』もなく、ちょっとガッカリしたように「そうなんだぁ」とその話は終わった。
しかし、自分の中ではもやもやとしたものが残った。
『虹に近づくことはできるのか?』『虹はどのような原理で分光されているのか?』と言ったことを自分がまったく知らないことに気づいたからだ。
家に帰るなり、調べだした。
すると、色々なことがわかった。

簡単に説明すると一般的に虹と呼ぶ主虹は、太陽光が雨粒などの水滴の中に入り、水滴内の壁に反射して水滴から出てきた光によって作り出されるものらしい。
水滴内に入るとき出るときに屈折を起こし、その角度が光の波長によって微妙に違うために分光が行われる。

ところで虹を見たときに外側に薄くもう一つ虹が見えることがあるらしい。
これを副虹と言う。
主虹が円の内側が紫で外側が赤なのに対して、外側にできる薄い虹は逆に内側が赤で外側が紫らしい。
この変化がなぜ起こるかと言うと、水滴の内側で反射した光は幾分分光された光が凹面で反射するために水滴内で一度収束し、また拡散する。
主虹はこの反射が1回で出てきたものによって形成される。
副虹はこの反射が2回で出てきたものによって形成される。
この反射による収束、拡散が1回ごとに色の配置を対称的に逆転変化させる。
主虹にくらべ副虹は反射が1回多いので逆のならびになるという仕組み。

虹は水滴がある程度整った球形をしていなければ発生しないらしく、雨粒が大きすぎると落下時の空気抵抗でお饅頭のような形になるらしい。
こうなると虹を作り出すことはできない。
また、光の波長よりちょっと大きいぐらいや、それ以下になってくると光の拡散が分光されず白い光半円にになって見えたりするらしい。(ミー散乱やレイリー散乱)
これは霧や雲など非常に小さい水滴に反射して見えることが多い。

虹が見える条件が揃った場合、虹の大きさは太陽光の差し込む角度によって決まる。
40~50度よりも低い角度で光が差し込むと虹は遠い上空の水滴によって形成されるので、大きい虹ができるらしい。
それよりも高い角で光が差し込むと虹は近くの水滴によって形成されるので、小さい虹ができる。

同様に、虹の幅と虹の光の強さは水滴の大きさによって決まるらしい。
水滴が大きければ虹の幅は狭く、虹の明るさは明るく、鮮明に見える。
水滴が虹を形成できる範囲で小さければ虹の幅は広く、明るさは弱い。

つまり、鮮明で大きな虹を見るには球形を保てる程度に大きな雨粒が空中に無数にある状態の空に、低い位置にある太陽から光が差し込むのが条件といえる。
だとすると、朝や夕焼け前の太陽が昇りきっていない時間帯や、季節で言えば夏よりも冬の方が雨さえ降れば大きな虹を見ることができるということらしい。

もっと詳しいことがウィキぺディアには書いてあったが、専門的な感じでここで書いてもややこしいばかりで興味をそそられないと思うので、興味のある方はウィキペディアを参照してください。

ところで、実は第3次の虹、第4次の虹もあるらしく、これはそれぞれ水滴の中で3回と4回反射したものらしいです。
これは普通の虹とは違って、太陽に向かった状態で見えるものらしいのですが、副虹の色の薄さを考えればわかるように、本当に薄くて肉眼ではあまりはっきりと確認できないそうです。

虹について知識はこのぐらいにして、しっくりこなかった『虹をくぐれるか?』ということについては調べた知識から考えても、虹の中心に向かい進むと、太陽光と雨粒、自分とのなす角度が変わってしまうために虹の下にたどり着く前に消えて見えなくなってしまうことは間違いないでしょう。

ここからは、『虹に近づく方法があるのか?』についての自分なりの仮説です。

虹に近づけるかという内容の質問がウェブ上で解決されているところを見たら、『虹との角度を保ったままならば近づけるから、空を飛べれば近づけますが地上を歩いては無理』と言う回答がなされていました。
しかし、自分としてはその回答は一般的な状況下でのみ、まあ、正解といえるだろうというような単純に虹をとらえた時の回答のように思えます。
実際には雨粒などの大きさや位置、太陽の位置が充分な時間変わらないという条件で、地上を歩いて虹に近づくことは可能だと思います。
太陽がほぼ水平に差し込む状況で虹が見える条件を整えれば、上ではなく左右の地平線上にある虹に近づいていけば太陽との角度を変えることなく地上を歩いて近づくことができる。
しかし、その時に近づいていく虹は(見かけ上は)変わることなく同じ幅を形成するのではないでしょうか?
つまり、近づいても幅が広くなるということはないということ。
そして、虹は大きな円弧から小さな円弧へと近づくにつれて変化してくる。
やがては目線が地上より高いのであれば、同心円の虹を見ることができる。
ただし、こうした変化をする虹に『近づいた』という感覚が観察者に与えられるかと言うと疑問を感じます。
まあ、これも素人がちょっと掻い摘んだ知識で考えたことなので、正しくはないのかもしれませんけど。
一応、自分としての結論はこれということで。
別の意見はぜひお待ちしております!

あー、疲れた。

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