まとめ
解説
太陽光のように、さまざまな波長の光が混ざり合った光を「白色光」と呼びます。光が空気からガラスなどの異なる物質へ進むとき、その境界で光が折れ曲がる「屈折」が起こりますが、この折れ曲がる度合い（屈折率）は光の色、つまり波長によって異なります。
波長が短い紫色の光は屈折率が大きく、進行方向が大きく変わります。一方で、波長が長い赤色の光は屈折率が小さく、曲がり方は緩やかです。この性質の違いにより、プリズムを通過した光は扇状に広がり、赤から紫までの連続した色の帯として現れます。この色の帯を「スペクトル」と呼びます。
| 光の色 | 波長 | 屈折率 | 曲がり方 |
|---|---|---|---|
| 赤色 | 長い | 小さい | 緩やか |
| 紫色 | 短い | 大きい | 急（大きい） |
光の分散は、自然界では「虹」として観察されます。空気中の水滴に太陽光が差し込む際、水滴の内部で屈折と反射が起こり、色ごとに異なる角度で出てくるため、美しい七色の帯が見えるのです。
また、光の屈折に関連して、凸レンズによる像の形成も重要です。例えば、焦点距離10cmの凸レンズに対し、物体を18cmの位置（焦点の外側）に置くと、反対側に倒立の実像が結ばれます。このとき、焦点から物体までの距離（8cm）と焦点距離（10cm）の比（8:10=10:d）を用いることで、焦点から像までの距離d（12.5cm）を算出でき、レンズからの距離は22.5cmとなります。物体を置く位置が焦点の内側か外側かによって、像の性質（実像・虚像、倒立・正立）が変化することを整理しておきましょう。
太陽の光は、ふだんは白っぽく見えますが、実はたくさんの色の光がまざってできています。この光が、ガラスの三角形（プリズム）や空にある水滴を通るとき、色によって曲がり方がちがうため、バラバラに分かれることがあります。これを「光の分散」といいます。
雨上がりに見える「虹」は、この光の分散によっておこる現象です。太陽の光が空気中の小さな水滴に入るときに、色ごとにちがう角度で曲がるため、きれいな七色の帯になって見えるのです。
光の色の順番は、いつも決まっていて、外側が赤で内側が紫になっています。これは、赤色の光が曲がりにくく、紫色の光が曲がりやすいという性質があるからなんだよ。
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