虹はなぜ七色に分かれるのか。 雨粒がプリズムの役目を果たしているのはわかりました。 でもそしたら、無

虹はなぜ七色に分かれるのか。
雨粒がプリズムの役目を果たしているのはわかりました。
でもそしたら、無数の雨粒がそれぞれ七色の光を出していたら、色が混ざってしまうと思います。
キレイに色分けされている理由になっていません。

雨粒の集団、あれが大きな一つのプリズムということですか？それならなんとなく理解出来ますが、
どの説明も雨粒一つをとってプリズムしていると説明してます。参考にしたのはネットの記事3点くらいなのでどこかに納得いく説明があるかもしれませんが、大量に記事があるためここで聞くことにします。

太陽光が雨粒によってプリズムする→？？？→大きくキレイな色分けされた虹が見える。
このはてな部分教えてください。
注 虹はグラディエーション化されているのはわかってますが、便宜上色分けとしました。
その点ご了承ください。

No.4 回答者： 難燃性燐寸 回答日時： 2019/05/13 14:33

日光が複数の波長から成り立っているのはお分かりですよね？

それらが混ざり合っているから、日光には色がないと考えていいでしょう
で、シンプルに赤と紫の波長だけを考えてみます

赤は雨粒にあたると0.1度だけ地面側に曲がる
紫は雨粒にあたると0.2度だけ地面側に曲がる
こう考えると、1方向からの強い光が何度も雨粒にあたると、曲がりやすさによって地面側には紫が、空側には赤が多くなります
三角柱などのプリズムは曲げる効果が強いので、1回で大きく曲がります
＊概念の説明のため便宜上数値を入れたりしております

大ざっぱだけど、こんなもんでOK？

No.3 回答者： Tacosan 回答日時： 2019/05/12 00:08

実際プリズムのように光を波長ごとにわけているんだけど,

実際に目に入る光の波長
は個々の水滴ごとに 1つしかない.

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2019/05/11 10:20

無数の「同じ形」のプリズムが置かれていて、そこに「ある一つの方向」から光が差し込むからです。

光が「ある一つの方向」から来るので、プリズムを出た光も、ある場所からは「この方向へはこの色」というように光を出します。その「光を出す場所」が少しずれれば違う色になり、遠くから見ると「ある幅の中に、色が変化して並んでいる」ように見えるのです。

自然の不思議ですね。そこに「神」や「見えない意思」の存在を感じることが自然なほどに。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
知りたかったのは、色ごとに屈折される角度がちがうのはいいのですが、
今いる場所からはきっと、屈折した様々な波長が届いてると思ったのです。
近くの雨粒からはより屈折する色が届いていて、かつ遠くの雨粒の少ししか屈折してない色も、遠くからなら屈折する角度が少しの色でも距離がある分自分のところに届いてくると思ったのです。そうなったら色は混ざって見えますよね？
なのに虹は見える。
つまり条件があった時だけ見えて、他の距離からは見えないという単純なことですよね？
そこを疑問に思ってました。
大きなプリズムというより小さなプリズムが無数にある。
確かに１つの方向から来てるのかもしれないけど、上で反射した光と下で反射した光は場所によっては確実に色が混ざって見えるはずですよね。
しかもその２つだけ考えると色がちゃんと分けられるためには距離が必要ですよね。僕はその距離を見逃して、色が混ざってる近い距離で考えていました。
他に書くスペースがなかったので、こちらに失礼します。
コメントありがとうございました！

お礼日時：2019/06/17 17:59

No.1 ベストアンサー 回答者： konjii 回答日時： 2019/05/11 07:22

波長の比較的長い赤はあまり曲げられず、波長の比較的短い青は大きく曲げられます。

これを光の分散といいます。これを踏まえて。
虹は、太陽を後ろの方の時にして見えますよね。雨粒を空間に点々と並んだ状態と考えます。
後ろの方から来る、太陽光が雨粒で屈折して貴方の目に入って初めて反射光が見える訳です。
赤はあまり屈折しないので、貴方から見て上下左右遠い雨粒から来ます。青は良く屈折するので
貴方から見て上下左右近い雨粒から来ます。このようにして、→大きくキレイな色分けされた虹が見える。
のです。しかも、虹は円の一部として見える訳です。もっと下まで雨粒があれば、円の虹が見えると思います。
例えば、飛行機から虹が見えれば、綺麗な円の虹でしょう。

この回答へのお礼

なーるーほーどー！
既存の説明ですと一粒の雨粒で全てを表していたので理解し難かったのですが、
手前からより屈折する紫青…橙赤になるにつれて奥の方のあまり屈折しない雨粒、として視覚の情報を受け取っていたのですね！
屈折を考えると確かにそうですね！とてもスッキリしました！ありがとうございます！！

お礼日時：2019/05/11 08:02