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学校の自由研究で「虹はなぜできるのか」
を調べたいと思います。

実験をしたいのですが、私的には費用がかからにものにしたいのです。
虹は雨がふった後におこるのですから{水}が関係するのかなぁなどと
いっぱい思いつきます。
でもどのように実験していいのかがわかりません。

誰か教えてください。

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A 回答 (5件)

太陽を背にして、前方に水滴群があるときが虹のできやすい条件です。


(水滴群はホースでシャワーを作ればよいと思います)
http://www.bioweather.net/column/weather/content …

水滴の大きさも虹生成の条件になります。
水滴(噴水)の粒径もいろいろ変えてやってみてください。
上手にやると主虹、副虹、同時に作れます。

「何故、虹ができるか」は比較的簡単に理解できますが、「何故42°、51°の方向に出来るか」の理論はちょっとむずかしいです。
もし、もっと勉強する気なら下記のURLを参照してください。
http://www.ne.jp/asahi/tokyo/nkgw/gakusyu/hadou/ …
http://wapichan.sakura.ne.jp/rainbowdata.htm
http://www.sda.nagoya-cu.ac.jp/kimoto/ncu/rainbo …

参考URL:http://www.bioweather.net/column/weather/content …
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
まずは家のホースで実験してみたいと思います。

お礼日時:2007/07/14 09:59

ホースなどに散水栓を付けて水を噴水のように噴出すと


光の当たり具合によって虹が見えることがありますよ。
特に日中よりも2~3時くらいの陽が傾きかけのころの横方向から
太陽の光を当てるようにできれば見えやすくなると思いますが
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
早速やってみようと思います。

お礼日時:2007/07/14 10:00

噴水で、虹が出来ていたのを見たことあります。


「気候」「天気」「気温」「湿度」など関係してると思います。
どこか噴水があれば、そこで毎日観察してみてはどうでしょうか。
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この回答へのお礼

ありがとうございます!!
噴水…
探してみます!

お礼日時:2007/07/14 19:08

虹、実験 などをキーワードにして調べて見るのがまず第一だと思います。

 その中から自分のレベルにあっているものを探してみてください。
http://www.google.com/search?sourceid=navclient& …
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この回答へのお礼

はい!
頑張ります★

お礼日時:2007/07/14 19:09

うーーん


細かい条件はわからんが
外で水撒きを
風呂でシャワーでも出るよ
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最初に,私は物理を高校で習っていませんのでやさしくお願いします。

虹のできる仕組みというのはおぼろげながら分かるような気がするのですが
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自分と虹の距離が等距離だからですか?
だったら半球を輪切りにしたというのでわからなくないのですが
さっき見たんですが水によって光が屈折するという水は水蒸気のことですよね?
でも水蒸気は結構大きな塊ですよね?
だったらもっと太く見えてもいいような気がするのですが。

支離滅裂なことを言っていますがどこを勘違いしているのか
またすべて間違っているのであれば簡単な言葉を使って回答をよろしくお願いします。

Aベストアンサー

最初に、虹がなぜできるかについて簡単に書きます。

太陽光線が空気中に浮かぶ小さな水滴の中で、1回反射
して目に届く経路を考えます。無数の経路が考えられます
が、ただ1つだけ光が集中する状態になるところがあり
ます。

これは「太陽-水滴-目」を結ぶ角度が42度位になる
ところです(赤色光の場合)。そのため、この角度に
揃った場合だけ背景と異なって光が見えることになる
わけです。このとき光の色(波長)によって若干角度が
違うので、人は七色をみることになります。これが虹です。

42度という角度は、水滴が球形であることと、水の
屈折率から決まります。

さて、太陽光線が平行であることを考えると、「太陽-水滴
-目」が42度になる水滴の集団はどういう形を描くで
しょうか。答えは、目を頂点とする円錐形ですね。頂点に
目があるのですから、人間の目には「丸く」見えます。

実は、水滴の中で2回反射するパターンでも同様の現象が
起こります。最初に説明した虹の外側に、淡くて色の順序
が逆のものが見えることがあります。「副虹」といいます。

最初に、虹がなぜできるかについて簡単に書きます。

太陽光線が空気中に浮かぶ小さな水滴の中で、1回反射
して目に届く経路を考えます。無数の経路が考えられます
が、ただ1つだけ光が集中する状態になるところがあり
ます。

これは「太陽-水滴-目」を結ぶ角度が42度位になる
ところです(赤色光の場合)。そのため、この角度に
揃った場合だけ背景と異なって光が見えることになる
わけです。このとき光の色(波長)によって若干角度が
違うので、人は七色をみることになります。これが虹です...続きを読む

Q虹は何故できるのですか?

化学と生物のセンター模試(河合)合計は、大体180くらいの一浪生です。
物理の知識はほとんどありません。

昨日、雨上がりに虹が半円状に出ていました。
二重になっていたのですが、下のほうが濃くなっていました。

虹というのは、どういう原理で出来るのでしょうか?

よろしくお願いします!

Aベストアンサー

こんにちは。
虹は太陽光が雨などの水滴に反射してできます。太陽の光は、ただ鏡などで反射させても虹にはなりませんよね。七色の虹になるのは、水滴が光を屈折して反射させているからです。
光の色の違いとは、光の波長の違いです。太陽光には様々な波長が混ざっていますが、それぞれの波長は屈折率が違いますので、屈折することによって波長ごとに分かれてしまいまうんですね。人間の目では、それがだいたい七色くらいに判別できます。

丸く見えるのは、丸い水滴が同じ角度で光を反射しているからです。水というのは本来無色透明ですが、水滴には周りの空気との界面(表面)があります。ここを通り抜けるとき、光は丸い水滴に対して内側に角度を変えて屈折します。そして、中に飛び込んだ光は、水滴の内面に反射して外に飛び出して来るのですが、そのときに再び角度を変えます。このようにして、水滴に飛び込んだ光は角度を変えて反対側に飛び出してくるわけなんですが、それが虹として見える角度がだいたい42度なんです。屈折した光は42度前後の角度で均等反射されますので、その範囲が丸い虹となります。

二重に見えたのは、虹の反射角には、もうひとつ51度というのがあるからです。この角度ですと、光は水滴の中で反転し、上下逆さまになって出て来るんですね。このため、42度の虹が鮮やかな紫から赤に変わるのに対し(下の方の濃い虹ですね)、51度の虹は赤から紫と逆に並ぶ、ややぼやけた輪郭になります。42度の方を「正虹(オス虹)」、51度の方を「副虹(メス虹)」と言います。
このように、虹というのは反射角が決まっていますので、太陽光の入射角度と水滴の反射角度が一致した位置でなければ見ることはできません。ということですから、42度と51度、この二重の虹を両方一緒に見られたということは、質問者さんはたいへん運が良いということです。浪人中の学生さんなんですよね。これはもう、来年は合格間違いなしです!

こんにちは。
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>ピットでは実際何が起きているのですか?

実際に反射が起きています。ただ、反射をちゃんと説明するのは結構むずかしいです。

幾つか説明の方法はありますが、ここではホイヘンスの原理というもので説明します。

まず、光が鏡を作っている金属表面に到達すると光によって金属中の電子が振動し、この電子の振動によって再び光が放出されます。このとき放出される光はいわゆる光線という一方向に進む光ではなく、放出された点を中心にあらゆる方向に進み、球面を形成します。この球面状の光は入射光が当たったすべての点から放出されるので、それをすべて加え合わせて反射光を形成します。(ホイヘンスの原理)

完全に平坦な普通の鏡の場合は、このようにしてすべての点から放出される球状の光を加え合わせた結果、強めあう方向が入射光と角度が等しい方向だけになります。

CDの場合も同様に各点各点から放出される球状の光を加え合わせればいいのですが、CDの場合、ピットがくぼんでいる分、周りと差が出てきます。その結果、平面鏡とは違って通常の反射とは異なる方向にも反射光が出てくることになります。

Q虹の大きさはどのくらい?

小さい頃、虹は地面から出ていると思っていました。
虹が見えると何処から出ているのかと、虹が出ているであろう地面を
遥か彼方へ探しに行っていました。
結局、虹には辿り着けませんでしたが(^^;)今思えば当たり前ですけどね。
まぁ子供心に虹を触って見たい!虹を渡りたい!という思いがありました。
数十年前の教育番組で虹の大きさは地球の大きさに比例する。
と放送していたと思うのですが、(ハッキリは記憶がないです)
私の聞き間違えだと思うので、実際の虹の大きさはどの位なのでしょうか?
分かる方がいましたら教えて欲しいです!お願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。
虹の虹の季節ですねえ。

虹は良く雨上がりの空に見えますが、天気の良い日にホースで水を撒いても小さくできることがありますよね。やはり、地球の大きさとはあまり関係がありませんね。
虹の大きさは距離と角度で決まります。
虹は太陽の光が空気中の水滴に反射して見えるというのはご存知ですよね。その光が反射する角度が42度と決まっています。光は色によって屈折率が違うので、そのときに紫から赤まできれいに並べ替えられるんですね。
さて、反射する角度が42度ですから、例えば夕方の4時頃、西から差す太陽の光の角度が30度だとすれば、東の空にあなたが見上げる虹の角度は12度ということになります。そこまでの距離が2kmだとするならば、その虹の半径は約425mということになります。このようにして虹の大きさは計算することができますが、ただ、どのくらいの距離が離れているのかを目測で測るのは難しいですね。それを知ろうとして追い掛けて行っても、角度42度の範囲から外れれば虹は姿をくらましてしまうというのですから手ごわいです。
やはり虹を捕まえようと思ったら大きなものは諦めて、庭に水を撒いたとき、捕虫網で捕まえられる程度のものにしておいた方がいいかも知れません。

ちなみに虹の反射角にはもうひとつ51度というのがあります。この反射角は光が水滴の中で一旦交叉し、ひっくり返って出てきます。つまり、その結果見える虹は赤から紫へと、通常の虹と色の並び方が逆さまになり、輪郭がややぼやけたものになるそうです。これを「メス虹」と言うんだそうです。虹にもオスとメスがあるんですね。

こんにちは。
虹の虹の季節ですねえ。

虹は良く雨上がりの空に見えますが、天気の良い日にホースで水を撒いても小さくできることがありますよね。やはり、地球の大きさとはあまり関係がありませんね。
虹の大きさは距離と角度で決まります。
虹は太陽の光が空気中の水滴に反射して見えるというのはご存知ですよね。その光が反射する角度が42度と決まっています。光は色によって屈折率が違うので、そのときに紫から赤まできれいに並べ替えられるんですね。
さて、反射する角度が42度ですから、例えば夕...続きを読む

Qプリズムを使った実験、教えてください

学校で波の勉強をしています。

学校からオムロンに行ったり、関西電力に行ったりして、波の事を学習してます。

そして、3日後に全国から私の通っている学校に授業を見にたくさんの人が来ます。
そのとき、波についての実験をしている授業を行うと先生に言われたのですが、先生は実験課題を与えてくれないので、自分で考えなくてはいけません。

そして、光の波について実験を行おうと思うのですが、何をしていいのか分かりません。
使える道具は『プリズム』のみ。あと、買いに行く必要のないものなら準備できます。

こんな状況でどんな、実験を行えばいいのでしょう。
ネットで検索してみたものの、『プリズムを使うと光が7色にわかれる。』という事しか書いてありません。

明日、リハーサルをひかえています。

プリズムを使った簡単な実験、教えてください!お願いします!

PS.ちなみに、他のグループは『プリズムを使って分けた光の紫色は、日焼け止めを使うと見えなくなるのか』などを行っています。

Aベストアンサー

こんにちは

こちらのpdfが参考になるかもしれません。
http://www6.plala.or.jp/maamu/nijib.pdf

「プリズムで 光を 分ける 暗く」で検索してみました。

Q虹のなぞ、どなたかお願いします。

ずっと疑問に思っていたこと、どなたかわかりやすく教えていただけたらと思います。

虹を見つけた時、友達に電話して教えたい、と思ったのですが、果たして、
「今見ているこの虹、ここからどこまでの範囲で見えるんだろう?」
「ここからどれくらい動いたらどんな風に見え方が変わるんだろう?」
「ここから上空に上がっていったら、どこまでこの虹が見えるんだろう?」

私は理系じゃないので、疑問そのものが意味を成していない可能性もあるのですが、
とりあえず思うままに書いてみました。

虹が見えている時、その虹の見える範囲にはある種の規則性があるのか、
そもそも「その虹」というくくりは存在するのか、3次元的に人を配置した場合、
どこからどこまでの範囲(高さ)の人まで虹を見れるのか、またそれは同じように見えるのか?

よろしくおねがいします。

Aベストアンサー

雨上がりに見える虹は、通常数百メートルから1キロくらい離れた所でまだ雨が降っている場合に、見えます。
虹と反対側に太陽があり、太陽の反対方向を中心として40~42度の角度をなす円を描きます。(通常は円の下部分は、地面の方向なので、半分しか見えませんが、飛行機から観察すると真ん丸にみえます。)

友達に電話して見てもらいたくても、友達も同じ条件でないと見えません。
友達のいる場所でも日光が当たっていて、太陽の反対側に、雨のスクリーンがないと見えないのです。

つまり、あなたと友達が2人とも虹を見るためには、それぞれ違うスクリーンが必要なのです。

>3次元的に人を配置した場合、どこからどこまでの範囲(高さ)
>の人まで虹を見れるのか、またそれは同じように見えるのか?

もうお分かりですね? どの範囲まで、虹を反射する水滴の範囲が広く分布しているかで、きまります。

Q自由研究を1日でおわらしたい

明日、提出らしく今日1日で終わらせれるような
自由研究のサイトなどおしえてくれませんか?よろしくお願いします

Aベストアンサー

1日で出来そうなものもありますよ。

http://kids.gakken.co.jp/jiyuu/

参考URL:http://kids.gakken.co.jp/jiyuu/

Q中三生に、自由研究のテーマをお願いします。

こんにちは、中学三年生です。
今、自由研究で困っています。
自由研究は成績に大きく影響するので、なんとかよいものに仕上げたいと思っているのですが、テーマがどうしても思いつきません。
受験生で、競争が激しいので、あまり自由研究に時間をかけることもできません。
植物か環境に関係することを研究したいと思っているのですが、何かいいテーマはないでしょうか。
四つ切画用紙に四枚以上書かなければならないので、たくさんレポートの書けるもの、または関連するいくつかの研究を教えていただければありがたいです。
注文が多くて申し訳ありません。
別に当てはまらなくても構いませんので、何か教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

とりあいず僕が去年やろうかなぁと思ってたのを載せるんで参考にしてください。
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Q虹が見たい(三角プリズムを自作したい)

部屋の換気口のプラスチックがこわれていまして穴が開いてます。

遮光カーテンをつかってるので朝起きる時は部屋は真っ暗です。

穴から差し込む日光が反対側の壁を這っていくのがとてもきれいで、毎朝楽しみです。

その穴に三角プリズムを当てれば毎朝虹が見れるのではと考えたのですが、

三角プリズムを自作する方法がないでしょうか?

あまり精度がなくても代用品でも大丈夫です。

3000円程度みたいなので通信販売も考えたのですがお小遣いに乏しいので。

家は車の解体業をやってますのでたいていの工作道具はあります。

よろしくお願いいたします。


以下 自分で考えたボツアイデア。

 ・三角のビンに水を入れる。-----そういうビンが手に入らない。
 ・ガラスブロックを削りだす。-----ガラスブロックがない、鏡面加工はできそうにない。
 ・透明プラスチック類を削りだす。---やはり鏡面加工できない。
 ・すごく安いのを探す。 -------田舎で専門店はない。ネットでは発見できませんでした。
 ・廃棄物から代用品を取り出す。---思いつかない。

Aベストアンサー

分光器なら、CDでできます。
「分光器 CD」で検索してみてください。
いろいろ出てくると思います。

その中から 質問者様にあったもの見つけるか、改良してみてください。

毎朝、虹が見られるといいですね。

Q自由研究について(色の三原色&光の三原色)

こんにちは。今、夏休みの宿題に科学研究(自由研究)が出ていて、悩まされています。
色々考えた末、課題は「色の三原色」について調べようと思っているのですが・・何をしようとかは決まっていません。
結構学校側も厳しくて、実験はもちろん数量化してまとめなさいとの事です。(普通かな?)
「色の三原色」について、インターネットで調べていてもあまり良いものは出てきませんでした。
調べていると、この課題は中学生には少し難しいとも書いてありました。(余談になりますが、実は最初「光の三原色」と対比して考えようとも思ってました。)
何か色の三原色について(光の三原色についても何か有りましたら)良い実験方法などがありましたら教えてください。ちなみに自分は中3です。
少しの情報でも何でもいいので・・・。宜しくお願いします。
分かりにくい文ですいません。

Aベストアンサー

中学3年生で、一度でも電子回路を扱ったことのある人ならLEDの使用はなんとかできるかもしれません。

LEDは特定の波長を出す半導体部品で、簡単に言ってしまえば、電球や蛍光灯、太陽などの光は赤とか青とか色々な光が混ざり合うことで白っぽい光になっています(光の三原色)が、LEDは青なら青!というように、特定の色しか出さないという性質があり、光の三原色などの実験には適しています。

LEDは価格的には1本数円~数百円ですが、
こういった実験には高輝度LEDとか、超高輝度LEDとかいって販売されたものがいいと思います。
秋葉原か、通販がいいと思います。

実際の実験としては色を実際に混ぜて比率をかえてみるとかでしょうかね。ここはアイディアしだいですね。

ただし、LEDは豆電球と違ってただ電池をつないだだけでは光りません。というか光ることは光るのですが、許容できる電圧のはばがかなり狭く、電流による何らかの制御が必要になってきます。ちょっと電圧をこえちゃったらすぐに切れてしまうし、下回るとうんともすんともいいません。そのため、適正電圧より高い電源を用意し、それを抵抗などを使って、20mA以下の電流が流れるような回路を作らなければいけません。この計算は中学校のオームの法則で求められます。ただし、この実験にはLEDや抵抗の他にやはりテスターが必要です

もし、がんばって回路を組みたいというのなら協力しますが、難しいと思うのならLEDの利用はあきらめた方がいいと思います。もちろん他にも様々な実験があると思うので探してみて下さい。

中学3年生で、一度でも電子回路を扱ったことのある人ならLEDの使用はなんとかできるかもしれません。

LEDは特定の波長を出す半導体部品で、簡単に言ってしまえば、電球や蛍光灯、太陽などの光は赤とか青とか色々な光が混ざり合うことで白っぽい光になっています(光の三原色)が、LEDは青なら青!というように、特定の色しか出さないという性質があり、光の三原色などの実験には適しています。

LEDは価格的には1本数円~数百円ですが、
こういった実験には高輝度LEDとか、超高輝度LEDとかいって販売された...続きを読む


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