光の不思議

光は自然の中では太陽と月ですね。人間が作った光はたくさんあります。部屋の中を明るくしている電気や、テレビなどの画面など色々な場所から光が出されています。では、自然の光としくみを見てみましょう。

 

光というのは、虹ってなに？で波となっているということを説明しました。でも、電子という小さなツブがあるということも説明しています。いったい、どちらなんでしょう？

光はツブ！

光の事が研究され始めたときには、ずっとツブと波がどちらが正しいのかと結論が出てきませんでした。1700年になるまえの事です。有名なイギリスのニュートンが光のプリズム（虹ができるしくみ）を発見したと同時に光がツブだということも発表しました。光は波という話は信じてもらえずに、しばらく時が流れて行ったのです。

光は波だよ！

1800年に入り、光のことを研究していたフランスのヤングは、研究して光が波だということを決定づけました。でも、イギリスの人はニュートンのことをとても信用していたのでなかなかヤングの「光は波」ということを認めなかったのです。しばらく経つと、イギリスの中でも光が波ということが広まっていき、あたりまえのようになりました。

光はツブと波！

さて、光が波だということが当たり前となっていましたが、1900年を過ぎた頃にアインシュタインが発表した結果がこれで、「光はツブと波の両方」ということでした。光がツブと波のどちらかだと言ってしまうと、おたがいに証明できない現象もあったので、アインシュタインの研究結果はとても力のあるものでした。現在では光が、つぶと波の両方の性質を持っていると言われています。

虹が出てくるのは、太陽の光があるからという説明をしていました。でも、夜に月の光で虹がかかることがあるのです。月の虹を見ることができた人は祝福になれるという言い伝えもあります。残念ながら、日本ではほとんど見ることができません。南の島（ハワイ島など）の限られた地域で見ることができる虹なのです。太陽は光がたくさんあって、雨ツブの中で屈折をして虹の色の光へと分かれていきますね。それと同じように月の虹も、月の光と雨つぶがあるとできます。それだと、日本でも虹と同じように月虹（げっこう）も見ることができそうですよね？　でも、日本はとても電気が多くて明るく、寒い地域なので海が深い青色をしています。そのため、月虹を見ることが難しいのです。もし、旅行などで外国にいって、虹や月虹を見ることができたら写真にとってみてください。幸せになれるかもしれませんよ。

とても寒い地方で真っ暗なときに見ることができるオーロラは、虹色にかがやいています。でも、虹ではありません。虹であれば、太陽の光や月の光が無ければいけませんが、オーロラは、月が無いときでも見ることができます。とても大きな虹色のカーテンです。これは、太陽からの熱い風と地球のまわりにある空気が関係しています。オーロラは「光」なのですが、実は電気が光っているのと同じしくみなんですよ。空気の中の成分が違うと色が変わります。そのため空の高さによって色が違い、虹色に光って見えるのです。

山の上に上ると、まわりに雲があったり、霧（きり）がかかっていたりすることがあります。そんなときに、太陽がある方向の反対がわの雲を見てみると自分の影のまわりに虹のわっかができていることがあります。それは、とてもふしぎに見えてきれいなものです。霧（きり）がかかっているときには、山の上でなくても見ることができるかもしれません。

雲の上の虹

飛行機に乗って、雲の上に行ったことがありますか？　お昼雲の上にでると、太陽があるのでとても明るくなります。雨が降っていても雲の上は晴れていますもんね。もし、飛行機の席が、太陽と反対がわになったら…窓から雲をみて飛行機の影をさがしましょう！　飛行機の影のまわりに丸い虹ができていることがありますよ。雲の上では飛行機の中にいてもカメラを使って大丈夫なので、写真を撮ってみてくださいね。