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02太陽 

3.望遠鏡を使った黒点の投影へ戻る

4.光の分光

(1)虹(にじ)のようなものに戻る

 

(2)屈折による分光

光を虹のように色々な色の光に分けて見えるようにすることを、分光(ぶんこう)と言います。ここでは、光を分光する様々な方法を説明して、(1)で見ていただいた様々な虹のようなものが、どうして起きているのかを説明しておきます。

 

 

@屈折による分光

 

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プリズムで光が屈折した時には、紫や青の光は良く曲がり、赤や黄いろい光はあまり曲がりません。その結果、白い光が赤、黄、緑、青、紫と様々な色に分かれます。 これが、分光です。

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角度が浅い時には、こんな感じで、分光します。

 

 

 

A暈(ひがさ)のできる原理

 

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丸い雨や霧や雲の水滴では、ちょうどプリズムの面に内接する水滴の表面で、このように屈折します。そして、その光は分光します。

 

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 左に太陽があり、光が左から右に進んでくると、この光は、雲や霧や雨の水滴で、プリズムのように屈折します。そして、雲や霧や雨の水滴で屈折した光が、右の方向へ届いたとき、右から左の太陽の方向を見ている人には、内側が赤い輪、そして、外に向かって黄、緑、青、紫と色が変化する輪が見えます。

  

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これが暈(ひがさ)です。

内側から 赤、黄、緑、青、紫の輪のと順に色が変化しています。

 

B屈折による分光と反射の組み合わせで虹ができる

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 雲、霧、雨の水滴に入射する光のうち、水滴の奥の表面で、反射するものは、左の図のように進みます。まず、表面で屈折し分光します。次に、色ごとに奥の壁で反射します。そして、下の方で、再び、屈折して外に出ますが、やはり、紫や青の光は屈折で良くまがり、赤い光は、あまり曲がりません。

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  その結果、太陽の方向とは、反対の方向の雲や霧や雨に、外が赤いリングができます。これが虹です。地上で見る虹は、地面の下に半分隠れてしまいます。飛行機の上や、高い山の切り立った稜線では、虹は丸く円形に見えます。

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 ということで、反射が屈折と屈折の間に入ると、外側が赤で、内側が紫の虹が見えます。

 そして、たいてい、虹は太陽の方向とは反対側に見えます。

 

C反射が2回の二次の虹(にじのにじ)

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雲、霧、雨の水滴に浅い角度で光が入ると、水滴の中で、2度反射します。この光も、入射するときと出てくるときに屈折するため、分光します。

 

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この、屈折、反射、反射、屈折による虹が二次の虹です。

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この虹も、色は外側から内側に向かって赤黄緑青紫の順です。

 

(3) 回折格子による分光に進む

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