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虹（にじ）とは赤から紫までの光のスペクトルが並んだ円弧状の光である。太陽の光が空気中の水滴によって屈折、反射されるときに、水滴がプリズムの役割をするため、光が分解して複数色の帯に見える。雨上がり、水しぶきをあげる滝、太陽を背にしてホースで水まきをした時などに良く見ることができる。

虹

[編集] 名称
英語のレインボー（rainbow）は、外来語として日本語にも取り入れられているが、「雨の弓」を意味する。

日本語の方言には、鍋づる（新潟県佐渡、愛知県など）、地獄のお釜のつる（富山県射水郡）、太鼓橋（大分県）、立ちもん（長崎県南高来郡）などと表現する例がある。

中国語では、もともと竜の一種と見なして、虫偏の漢字を用いるが、はっきりと龍虹と呼ぶ地域（広東省増城市）や、「広東鍋の取っ手の龍」を意味する鑊耳龍（広東省台山市）と呼ぶ地域もある。このように虹を生物になぞらえる例は世界各地に存在する。虹蛇を参照。

[編集] 虹の色数
虹の色の数は現在の日本では七色（赤、橙、黄、緑、青、藍、紫）と言われるが、地域・民族・時代により大きく異なり、イギリスやフランスなどでは民間では六色（赤、橙、黄、緑、青、紫）（学術的には藍を加えて7色）といわれたりする。ドイツでは五色だという。日本でも古くは五色、沖縄地方では二色（赤、黒または赤、青）とされていた。なお現代でもかつての沖縄のように明、暗の2色として捉える民族は多い。

赤地に黄、緑、青の縞（赤、黄、赤、緑、赤、青、赤）だとする地域（インドネシア、フローレンス島）も存在し、スペクトルとして光学的に定められた概念とは異なった順序として色が認識されることも多い。

[編集] 虹の性質

虹の仕組み。下が主虹、上が副虹。
人間の目に入る虹の光主虹（しゅこう）と呼ばれるはっきりとした虹の外側に、副虹（ふくこう）と呼ばれる薄っすらとした虹が見られることがある。主虹は赤が一番外側で紫が内側という構造をとるが、副虹は逆に赤が内側、紫が外側となる。

主虹は「太陽」－「プリズムとなる水滴」－「観察者」のなす角度が40～42度となる位置に見られる。このため、虹は太陽の反対側にみられ、太陽が高い位置にあるときは小さな虹が、夕方など太陽が低い位置にあるときは大きな虹が見られる。また、副虹は「太陽」－「プリズムとなる水滴」－「観察者」のなす角度が50度となる位置に見られる。　

簡単に虹を観察するには、よく晴れた日に太陽を背にして、目線の高さより上にホースなどで水を霧状に撒いてみるとよい。

飛行機周辺の空気が水蒸気を多く含んでいる場合には、太陽の光によって眼下に360度円形状の虹が見られることがある。雲海を超える高い山の山頂でも、眼下に虹が見えることがある。

雨滴内の光の進行

主虹副虹
それぞれの雨滴が反射する光のスペクトルは観察者が見る虹と向きが逆になっている。主虹を構成する雨滴の中では光は3回反射し、副虹を構成する雨滴の中では4回反射するため、観察者には色の並びが異なって見える。

観察者が見ることができる虹を主虹で説明すると、無数の雨粒のうち高いところにある雨粒からは赤に近い光が、地面に近いところにある雨粒からは紫に近い光が観察者の目に届くため、赤が一番外側で紫が内側という構造に見えていることになる。

それぞれの雨粒は多色の光を反射しているが、観察者の目に見えるのはそのうち1色だけである。たくさんの雨粒から（「太陽」－「プリズムとなる水滴」－「観察者」のなす）角度によって異なる色の光が見えて初めて虹となる。副虹の場合は色が反対となるが、同じように説明できる。

[編集] スペクトルの発見

プリズムによる白色光の色分解イギリスの物理学者アイザック・ニュートン（Isaac Newton 1642年-1727年）は望遠鏡の研究の過程で、プリズムに白色光をあてると、色が分解し虹が見られることを発見した。ニュートンはこの結果から、光は様々な粒子の混合体であるという「光の微粒子説」を唱えたが、ロバート・フックやクリスティアーン・ホイヘンスなどから激しく批判された。七色といったのは、ニュートンで、色の数は最終的にはドレミの音階から七という数字に落ち着いたもの。

[編集] 宇宙空間での虹
光速近くで移動する宇宙船から星空を眺めると、ドップラー効果と特殊相対性理論の効果によって、星の見かけの位置が進行方向前方に移動し、これを中心にリング状の虹が見られるとされる。この虹のことをスターボウ (Starbow)とよぶ。

[編集] 虹に関する伝承
古代中国では主虹は、「虹」（こう）とよばれ、空に横たわる竜の一種とされていた。またこれは雄とされ、対する副虹は雌であり「霓」（げい）と書かれた。

そして、日本に伝わる物の中には虹の足元には宝が埋まっている。などがある。

[編集] 虹とデザイン
色彩やデザインにおいては、虹のように多色を規則的に並べる技法がある。このとき規則的に並んだ色を「虹色」と呼ぶことがある