💡 ヒント:虹の原理と光の分散

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

太陽光(白色光)はさまざまな色(波長)の光が混ざっています。水滴やプリズムに入ると、波長によって屈折率が少しずつ違う(分散)ため、それぞれ違う角度で曲がり、虹色のスペクトルに分かれます。

一般に波長が短い光(紫)ほど屈折率が大きく、より強く曲がります。虹では外側が赤、内側が紫になります。

✏️ 求めるもの

プリズムまたは水滴での色ごとの屈折の違い、屈折率の波長依存性、虹の色の並び順などが問われます。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 問題の状況を確認:プリズムなのか水滴なのか、何を比較するのか
  2. 色と屈折率の対応:赤は n 最小、紫は n 最大。同じ入射角でも屈折角が異なる
  3. 外側・内側の判断:虹では屈折の大きい紫が内側、小さい赤が外側(主虹の場合)
注意

水中では赤が上、紫が下のように見える配色が理論通り。ただし主虹(一次の虹)は外側が赤、副虹(二次の虹)は外側が紫と逆になるので注意。計算問題なら「n の大小だけ」を追えば十分。