虹について

質問

互いに離れて立っている二人の観測者が同じ虹を見ることはないのはどうしてか教えて下さい。

回答No.3

DASS · ベストアンサー

虹が作られる原理をご存じですか？

太陽光線が小さな水滴にあたると、水滴の中で太陽光線が屈折により分光されることによります。

屈折と分光は説明が難しいですが、虹の場合を簡単に言うと、「色によってはね返る角度が変わる」と言う事です。

つまり、小さな水滴の役割は、「色によって反射する角度が変わる小さな鏡」と捉える事ができます。

空気中にある水滴が「水滴Ａ」１つだけだったとしましょう。
あなたが虹を見るためには、太陽→水滴Ａ→あなたと太陽光線が進む必要があります。
このとき、太陽と水滴Ａとあなたの位置から、光線が反射される角度が求まります。その角度によって、見える色が決まります。
離れて立っている人には、太陽→水滴Ａ→その人、の角度が違ってきますので、「同じ水滴Ａが反射した光でも、違う色が見える」と言う事になります。
つまり、「同じ虹を見ていない」ということです。

実際には水滴はたくさんありますので、たくさんの光が反射されてきます。
水滴Ｂ、水滴Ｃ・・・も、それぞれ光を反射します。
しかし、『あなたが見る虹』は『あなたの目に飛び込んできた光』で作られています。
水滴Ｂ、水滴Ｃ・・・は、「太陽→水滴→あなた」の角度が水滴Ａとは異なりますので、違う色をあなたに反射する事になります。
全体として、あのような弧を描く虹が見えるということです。

（わかりやすさを優先していますので、物理学的には多少ごまかしているところがありますが、ご了承下さい。）

ちょっと細かい事を言うと、同じ人の右目と左目でも見ている光は別のものです。虹の場合で言えば、「太陽→水滴Ａ→右目」と「太陽→水滴Ａ→左目」の角度が違うということです。

しかし、分光のあるなしによらず、あなたの右目に入った光と左目に入った光は別のものですよね。
「同じ光」が両目に同時に入る事はないですよね。
もっと細かい事を言うと、同じ物体の同じ場所から出た光でも、右目の右端に入る光と左端に入る光は、別の光です。
『同じ物を見る』とはどういう事を言うのでしょうかね（笑）？

回答No.2

inaken11

見ている人を中心に虹が現れるからです。
いわば虹はあなたの為だけに出来ているのです。
空気中の水滴の中で屈折した光がわずかな角度差で分光され、７色（私には５色）に見えるのです。
確か、太陽光を背にしてその入射角から４０度位の角度の円錐上（説明が難しいなぁ）に出現します。
ですから、夕方や冬に目撃しやすいです。

回答No.1

hatukaneko

こんばんわ。
互いに離れて立っている距離はどれくらいなんですか？

虹は太陽光が小さな水滴によって反射したときにできます。
つまり、光の反射によって見えるので観測者の位置が変われば虹の見え方は異なると思います。

鏡に向かってある人が自分の顔を見ていて、もう一人がその鏡を覗き込んでも
同じようには見えないのと同じだと思います。