プリズムを通して光を当てたり、晴れた日に窓に吊るすと虹が見えます。 雨と太陽が混ざり合う日には、それぞれの雨滴がミニチュアプリズムとして機能するため、空に見える虹と同じです。 光が波なのか粒子なのかを議論する物理学者にとって、この現象は前者の強い議論です。 実際、プリズムを使った実験は、アイザックニュートンの光学理論と光の波動性の定式化の中心でした。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
白色光はプリズムを通過するときに屈折します。 各波長は異なる角度で屈折し、入射光は虹を形成します。
屈折と虹
屈折は、白色光のビームが空気とガラスや水などのより密度の高い媒体との間の界面を通過するときに発生する現象です。 光は密度の高い媒体ではゆっくりと移動するため、インターフェイスを通過するときに方向が変わるか、屈折します。 白色光はすべての波長の光の混合物であり、各波長はわずかに異なる角度で屈折します。 したがって、ビームがより高密度の媒体から出るとき、それはその成分波長に分割されています。 あなたが見ることができるものはおなじみの虹を形成します。
屈折率
特定の媒体の屈折角は、その屈折率によって定義されます。 真空中の光速をその特定の光速で割ることによって得られる特性 中。 光が1つの媒体から別の媒体に通過するとき、屈折角は2つの媒体の屈折率を除算することによって導き出すことができます。 この関係はスネルの法則として知られており、それを発見した17世紀の物理学者にちなんで名付けられました。
ガラス以外の多くの素材が虹を生み出します。 ダイヤモンド、氷、透明なクォーツ、グリセリンはほんの一例です。 虹の幅は屈折率の関数であり、材料の密度によって直接変化します。 光が水から透明な結晶またはガラス片を通過して水に戻ると、虹を見ることができます。
虹の色
従来、虹は7つのコンポーネントの色で識別されていましたが、実際には、ある色相から次の色相への個別の境界がない連続体です。 7つを神秘的な数であると信じていた古代ギリシャ人に敬意を表して、スペクトルを任意に7つの色に分割したのはニュートンでした。 色は、波長の長いものから短いものの順に、赤、オレンジ、黄色、緑、青、藍、紫の順です。 順序を覚える方法を探している場合は、頭字語ROYGBIV、発音はroy-gee-bivを使用するか、次のニーモニックを試してください。 ロイGave Bett私Violets。
虹を横切って赤から紫に進むにつれて、波長周波数が増加します。 これは、個々の光子（または波束）のエネルギーも増加することを意味します。これは、2つがプランクの法則によって直接関連しているためです。
