ＯＨＰを使って室内で虹を作ろう

　ＯＨＰの上に，ポンと水入りのビーカーを置くだけで，暗くした教室の天井や壁に，大きなリング状の虹が浮かび上がります。準備が簡単すぎるのに虹が出現するので，とても感動的です。１００mLでは虹の厚みが薄すぎます。最低でも５００mL，１Lになると見応えがあります。
　炭酸系（円柱タイプ）のペットボトルに水を入れて，ビーカーの代わりに置いてみましょう。ビーカーのときよりも少し厚みのある虹が，やはりリング状に現れます。虹の厚みは，水の量（深さ）に関係があるようです。
　四角い容器で試してみると，リング状にはなりません。十文字の位置４ヶ所に，円弧状の虹が映し出されます。しかも，とても厚みのある鮮やかな虹になります。飼育ケースの長辺では，短辺よりもカーブが緩い円弧になります。
　余分な光をカットすると，より鮮やかに虹を楽しむことができます。ケースの下に黒い厚紙を敷いて，底面から光が入らないようにしてしまいます。意外なことに，ケースの底面から入射する光は，虹には全く関係していないことがわかります。
　ＯＨＰの光は，上部のレンズ部分に収束するよう，ランプ上部にあるフレネルレンズで少し内側に屈折しています。そのため，ケースの外側から当たった光が，水中に入って１回屈折し，水面から出るときにもう１回屈折します。つまり，２回屈折するので，プリズムと同様に，光が虹色に分光されるのです。その様子は，金魚用の立方体の飼育ケースで目視することができます。虹は，光が当たった面の反対側に現れるのも納得できるでしょう。 関連実験（あわせて、こちらもどうぞ） ガラス玉顕微鏡を作ろう 盲斑（盲点）を見つけよう 接眼レンズでビデオ撮影装置を作ろう ５円玉レンズを作ろう 立体映像を作って３Ｄ眼鏡で見よう がちゃポンで目の模型