虹はなぜ「7色」に見える?実は虹は丸かった!

雨上がりに見える虹は、多くの人にとって「見つけたらうれしい現象」です。ところで、虹は本当に“7色”なのでしょうか。さらに言うと、虹は“半円”ではなく、本当は丸い形だと言われます。
この記事では、虹ができる仕組みを「光」「水滴」「見る位置」という3つで、やさしく整理します。最後に、虹を見つけやすいコツも紹介します。

虹は「太陽の光」と「空気中の水滴」でできる

虹に必要なのは、太陽の光と、水のつぶ(雨粒や霧の粒)です。
太陽の光は一見“白”に見えますが、実は色の成分が混ざっています。この光が水滴の中に入ると、進む向きが曲がったり、反射したりして、色ごとに分かれて出てきます。これが虹の基本です。
ここでのポイントは、虹は「空に色が描かれている」のではなく、「水滴がたくさん集まって、色の光をこちらに届けている」ということです。

虹は“見る人の位置”で決まる(虹は人ごとに少し違う)

虹は、みんなが同じ場所に同じものを見ているようで、実は少し面白い性質があります。
虹は「太陽」「水滴」「自分の目」の位置関係で見える角度が決まります。つまり、虹の色の光がちょうど目に入る位置に自分がいるときに見えます。
だから、隣にいる人と同じ虹を見ているようでも、厳密には「それぞれの目に届いている光」は少し違います。
この“自分の位置で成立する”性質が、虹を理解するカギです。

虹が弓の形に見えるのは「決まった角度」のせい

虹の形が弓(ゆみ)のように見えるのは、水滴から出てくる光が「だいたい同じ角度」で目に届くからです。
たくさんの水滴のうち、ある角度で光をこちらに返してくれる水滴だけが集まって見えます。その結果、点が並んで弧(カーブ)になります。
つまり虹は、偶然の絵ではなく、「角度で選び抜かれた光の集まり」です。

「虹は本当は丸い」ってどういうこと?

よく見る虹は地面の上にあるので、半円に見えます。けれど、仕組みとしては“丸”に近い形が成立しています。
下半分が見えないのは、地面がじゃまになるからです。もし高い場所(飛行機の上や高い山、見下ろす場所)で条件がそろうと、円に近い虹が見えることがあります。
ここで覚えておきたいのは、虹の形は「空に描かれた半円」ではなく、「見る条件で切り取られた円の一部」だということです。

虹はなぜ“7色”と言うの? 実は色の数は決まっていない

日本では虹を「7色」と言うことが多いです。赤・橙・黄・緑・青・藍・紫、という並びを習う人もいます。
ただ、虹は本来、色がはっきり7つに分かれているというより、「なめらかに変化してつながっている」ものです。
では、なぜ7色と言うのでしょうか。理由はシンプルで、“分けて数えるために、分かりやすく区切った”からです。
見る人の感覚や文化、言語によって「何色と呼ぶか」「何色に数えるか」は変わり得ます。
実用的には、「虹は連続したグラデーションだけれど、説明のために代表色で区切っている」と覚えるのがいちばん正確です。

二重の虹(ダブルレインボー)ができる理由


ときどき、虹が2本見えることがあります。これは、水滴の中で光が反射する回数が増えるなど、光の通り方が変わることで起こります。
外側の虹は色の順番が内側と逆になって見えることがあります。見つけたら、色の順番を観察すると雑学として面白いポイントになります。

虹を見つけやすいコツ(すぐ使える)

虹は「条件」がそろうと見つけやすくなります。実用として、次の3つを覚えると強いです。

・太陽を背にする
虹は基本的に、太陽と反対側の空に出ます。
・前方に雨(または霧)がある
自分のいる場所が晴れていても、前方に雨が降っていると出やすいです。
・太陽が低い時間帯がねらい目
朝や夕方は太陽が低く、虹が見えやすい条件になりやすいです。

雨上がりにこの3点を意識すると、「虹を探す技術」が身につきます。

まとめ

虹は、太陽の光が水滴で曲がったり反射したりして、色の成分が分かれて目に届くことで見えます。弓の形に見えるのは、決まった角度で目に入る光が集まるからです。
また、虹は本来“円に近い形”で、普段は地面のせいで半分しか見えません。7色は自然が7つに分けているのではなく、説明のために区切った数え方です。
次に虹を見たら、「太陽は背中、雨は前」を意識して、形と色の並びを観察してみてください。虹が“仕組みのある現象”として一段面白くなります。

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