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2014年6月21日 (土)

虹は七色ではない(無限です)赤紫はスペクトル上にはない

「虹は七色」と言われてますよね~
あ、日本では七色(赤、橙、黄、緑、青、藍、紫)ですが、
アメリカやドイツでは6色(赤、オレンジ、黄、緑、青、紫)で、
『虹の色を何色とするかは、地域や民族・時代により大きく異なる。』のだそうです。(虹 - Wikipedia 虹の色数より)
ですが、ここで話題にしたいのは7色か6色かということじゃなくて~
子供を対象にした科学実験・工作で、プリズム、CD、回折格子などを使って光を分光し「虹のように七色に分かれたでしょ?」と説明しているのを聞くことがある。
で、ここでツッコミを入れたくなる私(^^;
虹の色は七色じゃなくて無限にあるんだよ~!

虹 - Wikipedia 虹の色数にも『彼(ニュートン)は虹の色と色の間は無限に変化していることを知っていたが、それにもかかわらず、虹を7色としたのは、当時、7が神聖な数と考えられていたからである。』ということで、虹を七色とするのは文化的な要因で、科学的には虹の色は「無限」です。

太陽光をプリズムに通して分光すると虹のようなスペクトルが現れます。
「虹スペクトル」で画像検索すると↓こういう画像が出てきます。
Rainbowspectrum
で、ここに出てくるスペクトルが本物(実際に撮影したもの)かというと、そうではなく、イラストが多いです。しかも、このイラストの中に「これ間違ってるよ~」というのがあったりします(^^;
例えば右下の三角プリズムのイラストなんて赤の光の屈折方向が逆だろ~!
え~今回ツッコミを入れたいところは、そこではなくて~

自分で虹のイラストを描くとして、虹が6色なら(赤、橙、黄、緑、青、紫)は塗り分けられますね。
でも7色だと… 青、藍、紫 のところが微妙~ですよね。「自分のイメージだけで虹の7色を塗り分けてください」と言われたら、塗り分けられます?
で、色に関する知識のない人がカラーパレットや色相環(上図の右下隅にある輪っか)から7色選ぶと「赤紫」を選んじゃったりします。それで「虹スペクトル」イラストの中には「赤紫」を含んでいるものがあります。←ツッコミを入れたいのはココ!虹スペクトルの中に「赤紫」はありません!
どういうことかと言うと~
ヒトが認識できる色を平面上に表したCIExy色度図というものがあります。
CIExy
色空間 - Wikipedia
CIE表色系
この図で「スペクトル軌跡」という曲線に沿った色が虹のスペクトルに現れる色です。
スペクトル軌跡の両端を結んだ直線「純紫軌跡」上にある色(赤紫)は虹のスペクトルには現れない色なのです。
「虹の色は無限」と言いましたが、虹の色は「スペクトル軌跡」上の色だけで、CIExy色度図のほとんどの色は虹のスペクトルの中にはないのです。では、これらの色がどうして見えるかというと、光の三原色(赤、緑、青)をヒトの脳の中で混ぜ合わせて感じているものなのです。
あ~科学イベントなどで「光の三原色」を実験を交えて説明しているのを見ることがあるのですが、「その説明じゃ子供たちは、光は赤、緑、青の三つの色の光が混じったもの」と思ってしまうじゃないか~!と思うものがあります。
光のスペクトル=虹のスペクトルの色数は「無限」です。
三つしかないのはヒトの色覚受容体です。眼の仕組みを説明せずに「光の三原色」の説明をしちゃダメだよ~
原色 - Wikipedia 生物学的な基礎…『原色は電磁波の本質的な要素ではない。原色は、生物の可視光線に対して起こす生理学的反応と結び付けられている。』と書いてありますね。

え~元に戻りまして「虹は七色」と言われている件ですが、子供たちに「虹は七色」という情報をインプリンティングしてしまうと、虹を描くときにその中に「赤紫」を含めてしまったりして科学的に間違った理解をしてしまいます。「虹の色は無限」と教えられていたら、あなたは虹を描くときにどうします? 実際の虹(の写真)を観察しますよね。←ここが重要だと思う。
「虹は七色で、赤、橙、黄、緑、青、藍、紫」という知識は子供たちが虹(自然)を理解する助けにならないと思うのです。だから「虹の色は無限」で…(^o^)

※あ~また書いていたら長くなってしまった(^^;
昨日「アップル レインボーカラー ロゴ(Apple Computer rainbow logo)シール」を書いていて、レインボーと言えば~「虹の色は七色ではない」という話をまだ書いてなかったね~と気になって…
あ~そうだ、「光は1秒間に地球を7周半回らない(直進します)」という話も書いておきたいのだが… そのうち・・・

※関連記事
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植物は赤が好き


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