■意外と答えられない「虹」ができる仕組み

ねぇねぇ、虹ってあるじゃない。
あれってさ、なんなの？どんな仕組みで7色の帯が空に現れるわけ？

虹ができる仕組みを知りたいのか。

そうよ。あれキレイだけど意味わかんないのよね。

いきなり答え！
解説！
- 虹が見える仕組み
- そもそも光とは
余談
- 七色の虹は世界共通？
- そもそも日本では4色しか「色の表現」はなかった

いきなり答え！

結論から言えば、太陽の光に含まれている色
（赤、橙、黄、緑、青、藍、紫）が、
空気中に漂っている小さな水の粒によって角度に変化がついて跳ね返ってくるからってことになるな。
色によって反射する角度が少しずつ変わるので、跳ね返った光は7色に分かれて見えるわけだ。

なるほど、わからん！

解説！

虹が見える仕組み

太陽の光が空気中に漂っている小さな水の粒の中を通るとき、屈折することにより7色に分かれます。
それがわたしたちの目に届くことで虹となって見えます。雨上がりすぐに日がさすとよく虹が見えるのは、まだ空気中に水の粒が残っているからですね。よく晴れた日にホースで水を撒いても虹が現れますよね。虹にはこの小さな水の粒が空気中に漂っている状態が必要なんです。

虹が見えるときはいつも太陽とは反対側なのは、この太陽の光を反射させているからです。
太陽の光は、普段は7色に分かれてはいませんが、色がないわけではありません。
7色が分かれずに合わさっている状態では白色（無色）になっているのですね。

ちょっとわかった気がする！
でもなんだろ、
なんか肝心なところがわかってない気がする。

おそらくあれだな、
「光」についてちょっと説明が必要かもしれんな。

そもそも光とは

さっきは虹の説明だったので、
「太陽の光」を前提に話をしたが、
そもそも「光」ってやつがなんなのか、
もう少しだけ掘り下げてみるぜ。

よろしくどーぞ。

光ってのは、一言で言えば
秒速約30万kmで進む電磁波と呼ばれるエネルギーを持った波だな。
秒速30万kmは、1秒で地球を7周半する速さだな。
文字通り「あ！」ッと言う間に、7回地球を周ったと思ったら
すでに地球の裏側にいるというえげつないスピードだな。

たしかにね。でもなんか理解はできる気がする。
だって、もし光がそんな神懸かり的な速さじゃかったら、
なんかいろいろこの世界ヤバかっただろうなって思うもの。

（ネコはわかってないくせに、
たまに芯を食った発言をするときあるな。。。）
そうだな。今回はその「速さ」については触れないでおくが、
「光の速さ」がもたらす物理学のお話も面白いので、
いつかまたやれたらいいな。

逃げたな。

今回は光のなかに、人間の目で見る（感じる）ことのできる「可視光線」と呼ばれる光と、そうではない光があることを解説します。
さきほど電磁波という言葉を用いました。光はその名の通り「波」の性質があるのです。
※粒子と捉える性質もあるのですが、それも一旦ここでは置いておきましょう。。。
波と言うからにはその波の山と谷があるわけです。その山から谷を抜けて次の山までの長さを「波長」と言います。

波長とは波の山から次の山までの長さ
この波長の長さにより、電磁波の種類
（可視光線や赤外線、紫外線など）
が変わります。

そして、この波長のなかで、人間が見る（感じる）ことができるのは、約400～700ナノメートル（nm）のわずかな範囲に過ぎません。なぜ「わずか」と表現するのかは次の図を見るとわかります。
この「見える範囲」の波長に応じて「見える色」が異なるのです。
虹（7色の光）が見える仕組みの話に戻りますと、この波長の違いが、水の粒の中で跳ね返るときのそれぞれの屈折率の違いになります。それが7色に分かれて見える原因というわけですね。

なるほど！理解！
人間に見える光って実は全体のほんの一部だけだったのか。

こんな姿の我々が「人間の見える光」について語ってる違和感に、
じぜるは気づいているんだろうか。

余談

七色の虹は世界共通？

ここからは余談ですが、これまでの解説で「7色の光」と表現していますが、みなさん本当に虹を見たときに「7つの色」に見えていますか？

ようく見ると特に色と色の間に線が引いてあるわけでもなく、その境目は曖昧ですよね。
「七色の虹」という言葉が日本にはあるので、漠然と虹は7色と思い込んでいませんでしょうか。
実は国によっては虹は7色ではありません。8色の国もあれば7色、6色～と国によって「認識」が違うのです。これは遠く離れた国では「本当に色の数が違う虹が出ている」なんてことはないです。虹が見える仕組みは先述した通り世界のどこでも同じなので、同じ色の虹を見ています。つまり、わたしたちは日本人が外国で見る虹は日本で見る虹と同じように7色に見えます。
たとえば、アメリカで生まれ育った方に聞くと虹は「6色」と答えるそうです。
たとえば、アフリカのとある部族に色数を尋ねると「8色」と答えるそうです。
広い世界には虹をたったの「2色」と認識している人たちもいるんだそうです。

つまり、「色」というのはそれぞれの国の言葉や文化により捉え方が変わり、それをベースに虹の色も捉え方が違うということですね。

そもそも日本では4色しか「色の表現」はなかった

さらに余談ですが、大昔の日本でさえ、色の表現は7色どころか「4つ」しかありませんでした。
それは「赤」「青」「黒」「白」です。
これだけでした。まさにファンタスティックフォーですね。

なんだって？

。。。続けますね。
いまでこそ、日本の伝統色と呼ばれる色の名前は400以上存在するそうですが、その多くは布を染めるいわゆる「染色をする文化」が盛んになってからのものだそうです。昔は、オレンジ色や黄色は赤！緑は青の一部！灰色はもう黒で！
という感じで大雑把にくくられていたそうです。
青信号はどちらかと言えば緑なのに「なんで青？」と疑問に思っている人いませんか？原因はこれです。

大昔の日本人は、特定の色（黄とか紫）を示す言葉というのは無く、「明るい・暗い」と「濃い・薄い（淡い）」かどうかで色というものを認識し、表現していたという研究があります。

赤：明るい

黒：暗い

白：濃い（はっきりしている様）

青：薄い（淡い様子）

現代のわたしたちとは、違った感性で世界を見ていたのかもしれませんね。
ちなみに、この4色は特別で日本語の形容詞（大きいとか小さいなど「◯◯い」と表現する言葉）として使える色もこの4色だけです。
「赤い」「青い」「黒い」「白い」とは言いますが、
「緑い」「紫い」とは言いませんね。
大昔の日本人がこの4色をただの色の表現だけではなく、何かを表現するときの形容にも使ってきたということが伺えますね。