人生最高の「虹」かも!?

7月10日。過去最大級に発達するのではないかと言われていた台風が
四国沖を通過しました。管理人の勤務先辺りでは、ありがたいことに「拍子抜け」するくらい平穏でした。
夕方5時頃に最後の強雨が一瞬降った後、記憶に無いくらい綺麗な虹が出現しました。

まずは全景です、と言いたいのですが
今回の虹は端から端までがとても大きかったので
スマホのカメラでは1枚に収まりきれません。適当な合成写真でご勘弁。




福山市のFacebookでは、さすがの広角レンズで撮影されてます。



それでは綺麗どころをダイジェストで。
まずは左端の付け根です。こんなに明るく輝くのか・・・と言うくらい見事です。


後ほど出てくる「アレキサンダーの暗帯」も確認できます。


次は右側。よく見ると2重ではなくメインの虹の内側に
エコーのように何層も重なっているのが分かります。


このエコーのようなものは「過剰虹」と呼ばれる『光の干渉』によって発生するもの。
WEB上ではこういう表現をされているページもあります。
「主虹と過剰虹・副虹の3本の虹を見ることができるのは、
何年に1度か解らないと言われているので、
一生のうちに一度でも見られたら、とてもラッキーなことなんですよ。」



最後に福山市立大学のキャンパスと虹です。
校舎の窓にうまい具合に太陽が反射していました。
我ながら上手に撮れたと思っています。


この台風で被害に合われた皆様にお見舞い申し上げます。
この虹がこれからの平穏な暮らしのシンボルとなりますように。
                                       

では、ここからが管理人が「うっとおしい」と言われる由縁です。
部下に嫌われる理由が「なぜ?本当に?調べた?」ですから。
では最初に。
どうして今までに無いくらい大きな虹が見られたのでしょう?

高校で習う、水の反射角度の関係です。
赤色光線は約42度、紫光線は約40度で反射します。
我々人間は通常地上に居ますので、太陽光線の入射角が低ければ低いほど
大きな虹となって観測することが可能となります。上図でθが0度であれば最大となります。
今回は夕刻6時40分頃と日没寸前であったため、以上の条件を満たしました。

続いて、虹に関するミニ知識です。もともと虹は一つでは無いとお考えください。

基本的には通常目にする虹の周辺には、副虹と言われる外側に存在する物と
過剰虹と言われる内側に存在するものがあります。今回観測した虹は
このすべてをハッキリと見せてくれました。

ここで知っておくと感心される小ネタ集ですが  副虹は色の配置が通常とは逆で
外が紫、内が赤です。
その視点で管理人の観測写真、もしくは手持ちの写真や今後の観測に注目。


その正体は、昔寝ていた物理学の法則で解明できます。
『プリズム』と言うガラスの三角柱と言えば、かすかに記憶にあるでしょうか?
こんな感じです!!!

屈折率の違いによって、一つの光が波長別に分けられて色となっていきます。

これと同じ現象が、太陽光線と空気中に浮遊している水滴において再現されたものが「虹」です。
ですから虹は雨上がりの空、もしくは滝や噴水のように水滴が浮遊している状況でしか
出現しないことはご存じのとおりです。

その屈折(反射)には数種類が存在します。最も多いのが一次虹で見られる屈折で
内側に紫色光線、外側に赤色光線となります。
ところが2次虹のように、一次虹よりも1回多く屈折して戻ってくる光も存在します。
当然、明るさは一次に劣りますし、反射が1回(正確には奇数回)多いことにより
光の戻り方が1次とは逆になって内側が赤、外側が紫になります。

以上の屈折を分かりやすく解説したものがこの絵になります。

このように副虹は角度が必ず大きくなります。
その結果、我々が「虹」と呼ぶものの外側にのみ出現して
色の配置が逆になると言う訳です。

ここまで勉強したのですが、どうしても屈折角と色の配置がすんなりと頭に入りません。
せっかくなので自分でエクセル上に絵をかいて確認しました。
要は一か所から見える色は一つの水滴では一色のみで
それが色々なところ(主には高さ=角度)に積み重なって虹となるわけです。
絵中の顔位置に立っていると仮定すると、屈折角の大きい色(赤)ほど
視覚的には上にくると言う事です。

画面を直接写真に撮りましたので、見難いのはご勘弁。



これ以上は、皆様の自己責任にて学習してください!!!


2014年7月20日。自宅からも虹が見れましたので追加写真を。


ちょっと「PHOTOSHOP」で加工しました。副虹も確認できます。