虹シート使って虹を調べよう！

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虹は太陽などの光源を背にしているときに見えます。これは、たくさんの水滴が空気中に浮かんでいるからです。虹シートもたくさんのビーズが黒い紙の表面に並んでいて、水滴があるのと同じようになっているからです。

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光が空気中から水の中へ入るときのように、違う物質に入るときはその境界で曲がって（屈折して）進みます。

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水滴の中に入った光の一部は水滴の内面で反射し、再び空気との境界で曲がって（屈折して）外に出てきます。太陽の光はいろいろな色の光が混じっていて、色によって水滴との境界で曲がる角度が違うので、水滴の中に入った光が空気中に出てくるときには色ごとに分かれて出てくるのです。

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太陽光のような白色光にはいろいろな色の光が含まれていて、光の色によって屈折する角度が違うため、戻ってきた光はそれぞれの色に分かれています。太陽光が水滴にあたって反射してきた方向は、赤い光がおよそ４２度、紫の光はおよそ４０度で、赤い光の方が角度が大きくなるため、虹は外側が赤色、内側が紫色の円形のアーチを描きます。