虹にじ

虹にじ（画像がぞうの主しゅ虹にじの上部じょうぶに薄うすく副ふく虹にじが見みえる）

滝たきの水みず飛沫しぶきによる虹にじ（アイスランド・グトルフォス）

波なみの水みず飛沫しぶきによる虹にじ

虹にじ（にじ、英えい: rainbow）とは、大気たいき中ちゅうに浮遊ふゆうする水滴すいてきの中なかを光ひかりが通過つうかする際さいに、分散ぶんさんすることで特徴とくちょう的てきな模様もようが見みられる大気たいき光学こうがく現象げんしょうである。

名称めいしょう

「虹にじ」を意味いみする漢語かんご表現ひょうげんに、虹にじ霓（こうげい）、天てん弓ゆみ（てんきゅう）などがある。また、虹にじ、蜺、蝃、蝀などのように、虹にじを意味いみする漢字かんじは虫偏むしへんのものが多おおく存在そんざいする。これに見みるように中国ちゅうごく語ごでは、虹にじを蛇へびや竜りゅうの一種いっしゅと見みなす風習ふうしゅうがあるため。

環状かんじょうの虹にじ

概要がいよう

虹にじは、円弧えんこ状じょうの光ひかりの帯おびであり、帯おびの中なかには様々さまざまな色いろの光ひかりの束たばが並ならんでいるように見みえる。色いろの配列はいれつは決きまっており、端はしは必かならず赤あかと紫むらさきである。

雨あめ上あがり、水みずしぶきをあげる滝たき、太陽たいようを背せにしてホースで水みずまきをした時ときなどに見みることができる。なお、月つきの光ひかりでも虹にじは見みられる。

原理げんり

虹にじの形状けいじょう

虹にじが描えがく弧こは、観察かんさつ者しゃを基点きてんとして、太陽たいようとは正せい反対はんたいの方向ほうこう、対たい日にち点てんが中心ちゅうしんとなる。対たい日にち点てんは、観察かんさつ者しゃから見みれば地平線ちへいせんの下したにあるので、虹にじは半円はんえんに見みえる。

飛行機ひこうき周辺しゅうへんの空気くうきが水蒸気すいじょうきを多おおく含ふくんでいる場合ばあいには、窓まどから眼下がんかに360度ど円まどか環たまき状じょうの虹にじが見みられることがある。雲海うんかいを超こえる高たかい山やまでも、眼下がんかに虹にじが見みえることがある。この飛行機ひこうきや雲海うんかいの虹にじはブロッケン現象げんしょうによるもので、光ひかりの回折かいせつで現あらわれる。通常つうじょうの虹にじやホースの水みずによる虹にじとは原理げんりが異ことなる。

虹にじの仕組しくみ（下したが主しゅ虹にじ・上うえが副ふく虹にじ）

主しゅ虹にじと副ふく虹にじ

主しゅ虹にじ（しゅこう、しゅにじ）または1次じの虹にじと呼よばれるはっきりとした虹にじの外側そとがわに、副ふく虹にじ（ふくこう、ふくにじ）または2次じの虹にじと呼よばれるうっすらとした虹にじが見みられることがある。主しゅ虹にじは、赤あかが一いち番外ばんがい側がわで紫むらさきが内側うちがわという構造こうぞうをとるが、副ふく虹にじは逆ぎゃくに、赤あかが内側うちがわ、紫むらさきが外側そとがわとなる。

主しゅ虹にじは、「太陽たいよう」－「プリズムとなる水滴すいてき」－「観察かんさつ者しゃ」のなす角度かくどが40度どから42度どとなる位置いちに見みられる。このため、虹にじは太陽たいようの反対はんたい側がわに見みられ、太陽たいようが高たかい位置いちにあるときは小ちいさな虹にじが、夕方ゆうがたなど太陽たいようが低ひくい位置いちにあるときは大おおきな虹にじが見みられる。また、副ふく虹にじは、「太陽たいよう」－「プリズムとなる水滴すいてき」－「観察かんさつ者しゃ」のなす角度かくどが51度どから53度どとなる位置いちに見みられる。　

光学こうがく的てき説明せつめい

虹にじ角かく

雨滴うてき内ないの光ひかりの進行しんこう
主しゅ虹にじ	副ふく虹にじ

虹にじの正体しょうたいは、雨滴うてきの内部ないぶで反射はんしゃした光ひかりである。右みぎ図ずのように、主しゅ虹にじでは1回かい、副ふく虹にじでは2回かい、光ひかりは反射はんしゃし、雨滴うてきに入はいるときと出でるときで各かく1回かい屈折くっせつする。光ひかりの屈折くっせつ率りつは色いろによって異ことなるため、水滴すいてきで屈折くっせつした光ひかりは分散ぶんさんする。このため、雨滴うてきから出でる際さいの進行しんこう方向ほうこうは、色いろによって異ことなる。背面はいめんの太陽光たいようこうに対たいして虹にじが見みえる角度かくどを虹にじ角かくというが、赤あかは約やく42度ど、紫むらさきは約やく40度どになる。この結果けっか、1つの雨粒あまつぶからは1つの色いろのみが観察かんさつ者しゃの目めに届とどく。たくさんの雨粒あまつぶから「太陽たいよう」－「プリズムとなる水滴すいてき」－「観察かんさつ者しゃ」のなす角度かくどによって異ことなる色いろの光ひかりが見みえた時とき、虹にじとなって見みえる。

この角度かくどは、空気くうきと水みずとの屈折くっせつ率りつの比ひにより主しゅ虹にじ、副ふく虹にじともに決きまっているため、太陽たいようの高度こうどによって見みえやすさや虹にじの大おおきさが決きまる。太陽たいよう高度こうどが40度どから50度どよりも低ひくいと、観察かんさつ者しゃから遠とおい上空じょうくうの雨粒あまつぶを通とおって虹にじが見みえるため、大おおきな虹にじができる。太陽たいよう高度こうどが40度どから50度どよりも高たかいと、観察かんさつ者しゃに近ちかい地上ちじょう付近ふきんの雨粒あまつぶを通とおって虹にじが見みえるため、虹にじは小ちいさく見みえにくい。日ひの出でや日没にちぼつ時じの虹にじは水平すいへいに進すすむ光ひかりが虹にじ角かく42度どで半円はんえんの虹にじを作つくる。太陽たいよう高度こうどが42度ど以上いじょうになると虹にじは地平線ちへいせん下かとなり見みえなくなる。

雨粒あまつぶ内ないの光ひかりの進行しんこう（主しゅ虹にじ）。入射にゅうしゃ光こう (Incident rays) が水滴すいてき内ないに入はいる高たかさを徐々じょじょに上あげていくと、出射しゅっしゃ光こう (Outgoing rays) の出でる角度かくどが変化へんかし、ある高たかさで変化へんかが逆ぎゃくになる。

雨粒あまつぶ内ないの光ひかりの進行しんこう（副ふく虹にじ）。入射にゅうしゃ光こうの高たかさを徐々じょじょに下さげていくと、同様どうようの変化へんかが起おこる。

厳密げんみつには、虹にじはプリズムの分光ぶんこうと同おなじではなく、より複雑ふくざつな現象げんしょうである。水滴すいてき外がいの入射にゅうしゃ光こうを延長えんちょうしたラインと水滴すいてきの中心ちゅうしんの距離きょり（粒子りゅうし衝突しょうとつにおける衝突しょうとつ径みち数すうに相当そうとう。以下いか"$b$"を用もちいる）が異ことなると、光ひかりと水滴すいてき表面ひょうめんのなす角度かくどが変かわるため、出射しゅっしゃ光こうの角度かくども様々さまざまなものとなる。それにもかかわらず、ある波長はちょうの光ひかりが特定とくていの角度かくどで強つよくなるのは、この散乱さんらん角かくθしーたがbの関数かんすうで表あらわしたときに極きょく値ちを持もち、その角度かくどでは、単位たんい角度かくどあたりの入射にゅうしゃ光こうのbの範囲はんい（つまり逆ぎゃく関数かんすうb(θしーた)の微分びぶん）が発散はっさんするからである。これを虹にじ散乱さんらん（rainbow scattering）といい、光学こうがくだけでなく原子げんし物理ぶつりや核かく物理ぶつりでの原子げんし虹にじと呼よばれる類似るいじの現象げんしょうも指さしている。

平ひらたく言いえば、水滴すいてきを固定こていして太陽光たいようこう（入射にゅうしゃ光こう）を水平すいへいに入いれ、入射にゅうしゃ光こうの高たかさを水滴すいてきの中心ちゅうしん方向ほうこう（水平すいへい）から徐々じょじょに上あげていくと、太陽光たいようこうが水滴すいてきから出でる方向ほうこうも次第しだいに下向したむきになる。しかし、入射にゅうしゃ光こうがある高たかさ付近ふきんになると、太陽光たいようこうが水滴すいてきから出でる方向ほうこうの変化へんかが小ちいさくなり、今度こんどは逆ぎゃくに上あがり始はじめる。この高たかさ付近ふきんから入はいる太陽光たいようこうはみなほぼ同おなじ方向ほうこうに出でて行いくことになり、この部分ぶぶんだけ強つよい光ひかりが出でて行いくことになる。このような仕組しくみで、「太陽たいよう」－「プリズムとなる水滴すいてき」－「観察かんさつ者しゃ」のなす角度かくどが特定とくていの角度かくどになったときに虹にじが見みえ、色いろが分わかれる。

理論りろん的てきには、赤色あかいろB線せん（686.719ナノメートル）の場合ばあいには、水滴すいてき内ないで太陽光たいようこうが、5回かい、6回かい、9回かい、10回かい、11回かい...（2回かい以外いがいを表示ひょうじ）と多数たすう反射はんしゃする場合ばあいも、その散乱さんらん光こうが観測かんそく者しゃの目めに届とどくため虹にじとして見みることも可能かのうだが、反射はんしゃ回数かいすうが増ふえるほどその回数かいすう分ぶんだけ強度きょうど反射はんしゃ率りつ（S偏へん光こうではR_s、P偏へん光こうではR_p）を掛かけることになるので、水滴すいてきから出でてきた散乱さんらん光こうは相当そうとう光こうが弱よわくなる。

理論りろん的てきに強度きょうどを計算けいさんすると、2回かい反射はんしゃして出でてくる赤色あかいろB線せんの散乱さんらん光こうの場合ばあいは主しゅ虹にじの赤色あかいろの強度きょうどの約やく42.6パーセント程度ていどだからある意味いみよく見みえるが、5回かい反射はんしゃの場合ばあいは約やく10.3パーセント、6回かい反射はんしゃでは約やく7.5パーセント程度ていどだから肉眼にくがんではほとんど観測かんそくされない。また水滴すいてき内ないで太陽光たいようこうが3回かい、4回かい、7回かい、8回かい...と反射はんしゃして出でてくる散乱さんらん光こうを観測かんそくする場合ばあいの虹にじ角かくは、4次じが50.7度どで太陽たいようと反対はんたい側がわ、5次じが42.1度どで太陽たいよう方向ほうこう、6次じが43.2度どで太陽たいよう方向ほうこう、7次じは52.3度どで太陽たいようと反対はんたい方向ほうこう、8次じは31.6度どで太陽たいようと反対はんたい方向ほうこうに見みえることになる。このように多重たじゅうの虹にじが存在そんざいする訳わけだが、実際じっさいに観測かんそくできるのは2次じの副ふく虹にじですら、よほど太陽光たいようこう線せんが強つよいときでないと見みえないので、3次じ以降いこうの虹にじは光ひかりが極きわめて弱よわく見みることが困難こんなんである。日本にっぽん国内こくないでは沖縄おきなわで数すう回かいの撮影さつえい例れいがある。

白虹はくこう・赤あか虹にじ

雨粒あまつぶを構成こうせいする水滴すいてきの大おおきさも虹にじの色いろに影響えいきょうする。水滴すいてきの半径はんけいが0.5から1ミリメートルと大おおきければ、紫むらさきや緑みどり、赤あかがはっきり見みえるが、青色あおいろは薄うすくなる。水滴すいてきが小ちいさくなるにつれて赤あかは薄うすくなり、半径はんけい0.1から0.15ミリメートルでは赤あかは見みえなくなる。そして水滴すいてきが半径はんけい0.03ミリメートルで白しらみを帯おび、0.025ミリメートル以下いかになると色いろが分わかれなくなり、白しろく明あかるい半円はんえんが見みえるようになる。これを白虹はくこう（しろにじ、はっこう）という。霧きりや雲くもを構成こうせいする水滴すいてきでよく見みられるので霧きり虹にじや雲くも虹にじとも言いう。また、このとき朝焼あさやけや夕焼ゆうやけなどの時間じかん帯たいで太陽光たいようこう線せんが赤あかみを帯おびていると、白虹はくこうが赤あかく見みえることがあり、これを赤あか虹にじと呼よぶ。

白しろい虹にじに関かんする記述きじゅつは、古ふるくは『続ぞく日本にっぽん紀き』からあり、宝たから亀ひさし6年ねん（775年ねん）5月がつ14日にち条じょうにおいて、発見はっけんが報告ほうこくされている。

14世紀せいきの『十じゅう八はち史し略りゃく』には、白虹はくこうが太陽たいようを横切よこぎってかかることを兵乱へいらんの前兆ぜんちょうと考かんがえる記述きじゅつがあり、ここからことわざの「白虹はくこう（はっこう）日びを貫つらぬく」が生しょうじた。

ReflectionRainbow（反射はんしゃ虹にじ）

過剰かじょう虹にじ（干渉かんしょう虹にじ）

暗くら帯たい

主しゅ虹にじと副ふく虹にじの間あいだに見みえる空あきや風景ふうけいは、虹にじに比くらべて相対そうたい的てきに暗くらくなる。特とくに後うしろの雲くもが真まっ黒くろでよどんだ空そらだと、暗くらい部分ぶぶんがはっきりと帯状おびじょうに見みえる。これをアレキサンダーの暗くら帯たい（アレキサンダーのあんたい、英えい: Alexander's dark band）あるいはアレキサンダーの帯おびという。これは、4次じ散乱さんらんに極きょく値ちがあることと、3次じ、4次じ共ともに散乱さんらん光こうがやってこない領域りょういきがあるためである。これが主しゅ虹にじと副ふく虹にじの間あいだの領域りょういきとなる。

反射はんしゃ虹にじ

地表ちひょうの水面すいめんなどに反射はんしゃした光ひかりが太陽光たいようこうと同おなじように水滴すいてき内ないを通とおって反射はんしゃすると、同おなじように虹にじができることがある。これを反射はんしゃ虹にじという。反射はんしゃ虹にじは直接ちょくせつ光ひかりによる虹にじよりも高たかい高度こうどに表あらわれる。高度こうどが高たかいため虹にじの丸まるみが多おおくなる。反射はんしゃ虹にじにも主しゅ虹にじと副ふく虹にじがある。反射はんしゃ虹にじが描えがく円弧えんこの中心ちゅうしんは、直接ちょくせつ光こうの虹にじとは異ことなるため、普通ふつうの虹にじと反射はんしゃ虹にじは同心円どうしんえん状じょうにはならず、ずれて見みえる。

過剰かじょう虹にじ

このほか、主しゅ虹にじの下した側がわや副ふく虹にじの上側うわがわに、さらに色いろのついた部分ぶぶんが淡あわく見みえることがある。これを、余あまり虹にじ（あまりにじ）、過剰かじょう虹にじ（かじょうにじ）あるいは干渉かんしょう虹にじ（かんしょうにじ）という。これは、水滴すいてきがある大おおきさになったときに、太陽光たいようこうが干渉かんしょうして弱よわめ合あったり強つよめ合あったりした結果けっか、主しゅ虹にじの内側うちがわの接近せっきんしたところに光ひかりが強つよめ合あう部分ぶぶんが存在そんざいするためである。

ハワイで見みられた月つき虹にじ（Moonbow）

月つき虹にじ

詳細しょうさいは「月つき虹にじ」を参照さんしょう

月つきの光ひかりでも同様どうように虹にじができる。この場合ばあいは月つき虹にじ（げっこう、英えい: Moonbow）という。月つき虹にじは低空ていくうに明あかるい月つきがあるなどの限かぎられた条件じょうけんでないと見みられない。アリストテレスは「虹にじは昼間ひるま見みえるが、夜よるにも月つきによって生しょうずる虹にじが見みえることがある。ところが昔むかしの人々ひとびとは、そのようなものがあるとは考かんがえていなかった。それは夜よるの虹にじはまれにしか見みえないためである。（略りゃく）暗くらいところでは色いろが見みえないし、多おおくの条件じょうけんが一致いっちしなければ見みえない。その上うえ、一いちか月げつのうち満月まんげつの一いち日にちだけに、月つきの出だしと月つきの入いりのときにしか見みられないからである。そこで我々われわれは50年ねん以上いじょうもの間あいだに、ただ2回かいしか出会であわなかった」と書かいている。

虹にじの認識にんしきの歴史れきし

虹にじ「生いき物もの」説せつ

古代こだいギリシャでは紀元前きげんぜん300年ねん頃ごろまで、中国ちゅうごくでは西暦せいれき1000年ねん頃ごろまで、日本にっぽんでは西暦せいれき1200年ねん頃ごろまで「虹にじは生いき物ものだ」と考かんがえられていた。その後ごは多おおくの著者ちょしゃが「虹にじは生いき物ものではない」として「虹にじは生いき物ものだ」と書かく本ほんは無なくなった。中国ちゅうごくでは「蛇へび＝へび」「蛙かえる＝かえる」と同様どうように「むしへん」を用もちいて「虹にじ」と書かいた。虹にじには「霓（げい）」という文字もじでも虹にじを表あらわした。「虹にじ（こう）」は「オスの虹にじ」で「霓（げい）」は「メスの虹にじ」の意味いみだった。また、古代こだい中国ちゅうごくの『礼れい記き』の「月つき令れい」には「虹にじは3月がつに現あらわれて10月がつに消きえる」という話はなしが書かかれていて、多おおくの本ほんに引用いんようされていた。この場合ばあい、虹にじは春はるに発生はっせいして秋あきに姿すがたを消けす虫むしや蛇へびのように考かんがえられていた。冬ふゆに雨あめが少すくない地域ちいきではこのような現象げんしょうが見みられたと思おもわれる。英語えいご圏けんでは「レインボウ」と呼よぶが、「レイン＝雨あめ」と「ボウ＝弓ゆみ」が結むすびついた言葉ことばである。西洋せいようでも東洋とうようでも大昔おおむかしから「にじは雨あめの子こ、雨あめの作つくり出だすもの、雨あめが大好だいすきな生いき物もの」と思おもわれていた。

虹にじ生いき物もの説せつの否定ひてい

虹にじが生いき物ものではないことを証明しょうめいしたのは「虹にじが人工じんこう的てきに作つくれる」という事実じじつの発見はっけんだった。中国ちゅうごくでは1100年ねん頃ごろに「虹にじは物理ぶつり現象げんしょうだ」とする考かんがえが始はじまり、宋そうの沈括（1031年ねん - 1095年ねん）は、『夢ゆめ渓けい筆談ひつだん』（1088）に「虹にじはすなわち雨中うちゅうの日ひの影かげなり。日ひが雨あめを照てらせばこれあり」と書かいた。宋そうの朱しゅ熹（朱子しゅし）（1130年ねん - 1200年ねん）に代表だいひょうされる人々ひとびとは「虹にじは太陽たいようが雲くもに映うつった影かげだ」とした。紀元前きげんぜん300年代ねんだいのギリシャのアリストテレスは、人工じんこう的てきに虹にじを作つくる方法ほうほうを知しっていた。アリストテレスは『気象きしょう論ろん』の中なかで「虹にじは我々われわれの視線しせんが太陽たいように向むかって反射はんしゃするものである」と考かんがえ、虹にじの色いろは   赤あか、   青あお、   緑みどりの三さん色しょくで、赤あかと緑みどりの間あいだにはしばしば   黄色おうしょくが現あらわれると書かいた。中国ちゅうごくでも1100年ねん前後ぜんこう、日本にっぽんでも1650年ねん頃ごろには人工じんこう的てきに虹にじを作つくり出だす方法ほうほうが知しられていた。滝たきや噴水ふんすいなどの水みずしぶきで虹にじができることに気きがついたことがきっかけと思おもわれる。日本にっぽんでは1268年ねん頃ごろに書かかれた『塵ちり袋ぶくろ』全ぜん11巻かんの巻まき1第だい3項こうに「日ひが西にしにあれば虹にじは東ひがしにあり。影かげの映うつりむかいて見みゆ」と虹にじの生いき物もの説せつを否定ひていした。日本にっぽんで初はじめて虹にじを人工じんこう的てきに作つくる方法ほうほうを記しるしたのは京都きょうとの醍醐だいごに住すんでいた医者いしゃの中川なかがわ三柳みつやなぎ（なかがわさんりゅう）（1614年ねん - 1684年ねん）である。江戸えど時代じだいの1714年ねんに西川にしかわ如見じょけん（1648年ねん - 1724年ねん）が書かいた本ほんには「あるとき、数すう人にんの子こどもたちが家いえの軒下のきしたで遊あそんでいましたが、そのうちの一人ひとりが「虹にじを作つくって遊あそぼうよ」と言いい出だして、水みずをいっぱい口くちに入いれてきました。そして斜ななめに差さし込こむ日光にっこうに向むかって、太陽たいようを背せにして、水みずをふきだし、霧きりのようにしました。その霧きりの中なかに虹にじが現あらわれたので、みんなは喜よろこんで代かわる代かわる虹にじを作つくって楽たのしんでいました。」とある。

スコラ学者がくしゃの発見はっけん

ディートリヒの虹にじの実験じっけん。1は水みずを満みたしたフラスコの下部かぶから赤あかい光ひかりが出でている。2はフラスコの下部かぶから青あおい光ひかりが出でている。3はフラスコの上部じょうぶを塞ふさぐと、下部かぶの光ひかりが消きえることから、フラスコの上うえから入はいった太陽光たいようこうが内部ないぶで反射はんしゃして下したから出でる光ひかりが色いろづいて見みえることがわかる。

中国ちゅうごく、日本にっぽん、アリストレテスにも中世ちゅうせいのスコラ学者がくしゃにも解決かいけつできなかった問題もんだいは「虹にじの色いろはどうして発生はっせいするか」ということだった。アリストテレスは「ものが見みえるのは目めから視線しせんが出でているだめだ」と考かんがえていた。しかし、アリストテレスを受うけ継ついだアラビアのイブン・ハイサム（965年ねん - 1039年ねん）やイブン・シーナ（980年ねん - 1037年ねん）は、「ものが目めに見みえるのは、その物体ぶったいから出でる光こうが目めに入はいるからだ」と正ただしく理解りかいした。イブン・ハイサムは丸まるいガラス容器ようきに水みずを満みたして光ひかりの実験じっけんも行おこなった。

虹にじはキリスト教きりすときょうでは神かみとの契約けいやくをあらすものとされていたため、中世ちゅうせいのスコラ学者がくしゃたちは虹にじの研究けんきゅうを盛さかんに行いった。アラビアの科学かがくを受うけ継ついだ中世ちゅうせいヨーロッパのスコラ学者がくしゃアルベルトゥス・マグヌス（1193年ねんまたは1206年ねん - 1280年ねん）は、「虹にじは窓まどから入はいった光ひかりが、水みずを満みたしたフラスコ瓶びんに当あたって、反対はんたいの壁かべに跳はね返かえるのと似にたものではないか」という考かんがえに達たっした。彼かれは「光線こうせんは雲くもから落おちる雨粒あまつぶによって屈折くっせつさせられるが、何なん回かいもの屈折くっせつによって強つよめられる。水みずの入はいったガラス瓶がらすびんと同おなじようなたくさんの水滴すいてきが、それぞれの光ひかりを屈折くっせつさせはね返かえすのから色いろが付つくのではないか」と考かんがえた。ロジャー・ベーコン（1219年ねん - 1292年ねん）は「虹にじの見みえる角度かくど」を測定そくていして、「太陽たいようの高度こうどが42度ど以上いじょうだと虹にじが現あらわれない」ということを発見はっけんした。

ドイツのフライブルクのディートリヒ（1250年ねん頃ごろ - 1310年ねん頃ごろ）（ラテン名めいはテオドリクス）は、「虹にじの色いろはどうしてできるのか」を研究けんきゅうしていたが、ある日ひ、蜘蛛くもの巣すについた水滴すいてきがまるで虹にじのように輝かがやいて見みえることに気きがついた。ディートリヒはもっと大おおきな水滴すいてきを作つくるために、丸まるいフラスコに水みずを入いれて、太陽たいようの光ひかりを当あてればきれいな色いろが見みえるかもしれないと考かんがえて実験じっけんした。フラスコの中なかで反射はんしゃした太陽光たいようこうの光点こうてんが、フラスコの下したの縁えんに位置いちするようにすると、それまで白しろく見みえていた光ひかりが赤あかく変かわるのを発見はっけんした。そのままフラスコを少すこしずつ下したに下さげると、光ひかりは「    赤あか→    黄き→    緑みどり→    青あお」と変化へんかした。ディートリヒはこの色いろの順番じゅんばんが虹にじと同おなじあることを確認かくにんした。ディートリヒはさらにこの光ひかりがどこから入はいっているのかを確たしかめ、フラスコの上うえから入はいった太陽光たいようこうが内部ないぶで反射はんしゃして、フラスコの下したの方ほうから出でると色いろが付つくことを発見はっけんした。ディートリヒはさらに、フラスコをもっと上うえに上あげると、今度こんどは下したから入はいった光ひかりが反射はんしゃして上うえから出でる時ときにも色いろが付つくことを発見はっけんし、これは副ふく虹にじと同おなじ順番じゅんばんに色いろが見みえることも確認かくにんした。

分光ぶんこう学がく的てき発見はっけんの過程かてい

プリズムによる白色はくしょく光こうの色いろ分解ぶんかい

三角さんかくプリズムで分光ぶんこうした太陽光たいようこう

1600年代ねんだいに入はいると望遠鏡ぼうえんきょうが発明はつめいされ、光ひかりの屈折くっせつの研究けんきゅうが本格ほんかく化かし、プリズムによる分光ぶんこう実験じっけんが注目ちゅうもくを浴あびるようになった。イタリアの科学かがく者しゃガリレオ・ガリレイは1623年ねんの『偽金にせがね鑑識かんしき官かん』の中なかで「虹にじはつねに太陽たいようの動うごく方向ほうこうと同おなじ方向ほうこうへ動うごく」ことを明あきらかにし、「虹にじは太陽たいように同伴どうはんし、それに付つき従したがって運動うんどうする」と書かいた。

フランスの哲学てつがく者しゃであるルネ・デカルトは1637年ねんに刊行かんこうされた『方法ほうほう序説じょせつ』で、虹にじが大気たいき中ちゅうの細こまかな水滴すいてきで太陽光たいようこうが屈折くっせつして生しょうじるものであることを突つき止とめ、虹にじをよく調しらべることができるように、ディートリヒと同おなじく、丸まるいガラス瓶がらすびんを水みずで満みたしたものを使つかって実験じっけんを行おこない、虹にじ角かくを42度どと計算けいさんした。これらの光ひかりを再ふたたび集あつめれば白しろい光ひかりが再現さいげんされるだろうと示唆しさした。

その後ごボヘミアのプラハ大学だいがく医学部いがくぶ教授きょうじゅのマルキ（Marci）（1595年ねん - 1667年ねん）は1648年ねんの著書ちょしょでプリズムによる分光ぶんこう実験じっけんの結果けっかを示しめし、光ひかりは屈折くっせつ角かくの相違そういで分光ぶんこうすることを示しめし、さらに「一いち度ど分光ぶんこうした光ひかりをさらに屈折くっせつさせても分光ぶんこうしない」ことを発見はっけんした。

イギリスの物理ぶつり学者がくしゃであるアイザック・ニュートン（1642年ねん - 1727年ねん）は、プリズム1対ついに凸とつレンズとスリットを組くみ合あわせた実験じっけんを行おこない、「一いち度どプリズムで分わけた光ひかりをまた一ひとつにまとめると、もとのような白色はくしょく光こうになる」ということを実験じっけんで示しめし、「白色はくしょくの太陽光たいようこう線せんは、虹にじのような色いろの光ひかりが混まじったものである」ことを完全かんぜんに証明しょうめいした。ニュートンはその成果せいかを1672年ねんに発表はっぴょうし、虹にじの色いろを    赤あか・    黄き・    緑みどり・    青あお・   紫むらさき の5色しょくとした。しかし、ニュートンは「色いろ帯たいの幅はばが色いろによって異ことなること」が気きになり、音階おんかいの7つの音おとの差さもその幅はばが一定いっていではないことに気きがつき、「光ひかりのスペクトルの色いろ幅はば」と「音階おんかいの音おとの幅はば」を対照たいしょうさせる仮説かせつを思おもいついて、スペクトルの色いろを7色しょくと考かんがえた。そこで   橙だいだいと   藍あいを加くわえて7色しょくとした。ニュートンの『光学こうがく』は1704年ねんに出版しゅっぱんされたが、その本ほんの前まえの方ほうでは「5色しょく」としているが、後半こうはんでは音階おんかいとの対照たいしょうも取とり入いれて7色しょくとしている。ニュートンのスペクトルと音階おんかいの対照たいしょうは間違まちがっていたため、現在げんざいでは無視むしされているが、「7色しょく説せつ」の権威けんいだけは残のこって後世こうせいに影響えいきょうを与あたえた。

ニュートンはプリズムに白色はくしょく光こうをあてると虹色にじいろが見みられることから、光ひかりは様々さまざまな粒子りゅうしの混こん合体がったいであるという「光ひかりの微粒子びりゅうし説せつ」を唱となえたが、ロバート・フックやクリスティアーン・ホイヘンスなどから激はげしく批判ひはんされた。

ニュートンの最初さいしょの五色ごしき	赤あか		黄き	緑みどり	青あお		紫むらさき
ニュートンの最後さいごの七なな色しょく	赤あか	橙だいだい	黄き	緑みどり	青あお	藍あい	紫むらさき
現代げんだいの七なな色しょく	赤あか	橙だいだい	黄き	緑みどり	青あお	藍あい	紫むらさき

ニュートンはラテン語らてんごで cæruleus と indicus と記しるし、それぞれ blue (青あお)、indigo (藍あい) と翻訳ほんやくされたが、cæruleus はセルリアンブルーの語源ごげんでもあるように、空色そらいろの意味いみで使つかい、濃こい青あおを意味いみするために indicus という新あたらしい言葉ことばを使つかったものである。したがって現代げんだい語ごではシアンと青あおに相当そうとうする。

ニュートンの7色しょく説せつの権威けんいとその乗のり越こえ

虹にじの拡大かくだい図ず。上うえから順じゅんに、計算けいさん上じょうの理想りそう的てき図ず、実際じっさいに撮影さつえいされた物もの、コンピュータ処理しょり済ずみの図ず。クリックで拡大かくだい

虹にじの色いろ数すうは文化ぶんかの問題もんだいとする説せつ

物理ぶつり学者がくしゃの桜井さくらい邦くに朋ともは『考かんがえ方かたの風土ふうど』（1979年ねん）の中なかで「虹にじの色いろの数かずにしても、私わたしたちは何なんの疑問ぎもんもなしに7と答こたえられるのに、アメリカでは6としか答こたえられないことを知しったときには、まさに、文化ぶんか的てき風土ふうど、い換いかえれば思考しこうのパターンなどに反映はんえいされる知的ちてき風土ふうどが、彼我ひがで完全かんぜんに異ことなるのだという有無うむをも言いわさぬ結論けつろんを示しめされたようで、私わたしにはたいへんなショックであった」と書かいている。また言語げんご社会しゃかい学者がくしゃの鈴木すずき孝夫たかおは『日本語にほんごと外国がいこく語ご』（1990年ねん）の中なかで、欧米おうべいでの同様どうような経験けいけんをふまえて「欧米おうべいでは虹にじは5〜6色しょくと思おもっている人ひとが少すくなくない」と書かいていて、「こういう認識にんしきはそれぞれの言語げんごの背後はいごにある文化ぶんかによってもともと違ちがうと理解りかいした方ほうがいいのだ」と述のべた。さらに鈴木すずき孝夫たかおは「日本人にっぽんじんにとっては虹にじの色いろは昔むかしから七ななと決きまっている。虹にじと言いえば七なな色しょく、七なな色しょくと言いえば虹にじというほど、この二ふたつの結むすびつきは固かたい。（略りゃく）つまり日本にっぽん文化ぶんかの中なかでは虹にじは七ななと決きまっている。（略りゃく）このような連続れんぞく的てきに存在そんざいする対象たいしょうを、日本人にっぽんじんが七ななつの離散りさん的てきな部分ぶぶんに分節ぶんせつして分わけるのは、多分たぶんに言語げんご文化ぶんか的てきな慣習かんしゅうのせいと言いえよう」とした。生物せいぶつ学者がくしゃの日高ひだか敏隆としたかも「日本にっぽんでは七なな色しょくの虹にじがアメリカでは六ろく色しょくになり、ベルギーでは五ご色しょくになってしまうのは、たいへんおもしろかった」と書かいた。

虹にじの七なな色しょくはニュートンの影響えいきょう

このような考かんがえに対たいして科学かがく史家しか・科学かがく教育きょういく研究けんきゅう者しゃの板倉いたくら聖きよし宣せんは、「日本人にっぽんじんの虹にじは七なな色しょくだとする常識じょうしきの方ほうが間違まちがっていて、欧米おうべい人じんの方ほうがまともだ」と批判ひはんした。板倉いたくらは鈴木すずき孝夫たかおの説せつを否定ひていし、日本にっぽんで「虹にじが七なな色しょく」と言いわれるようになったのは、幕末ばくまつから明治めいじ時代じだい初期しょきに欧米おうべいの科学かがくが導入どうにゅうされてから以後いごであることを明あきらかにした。江戸えど時代じだいの人々ひとびとは「紅緑こうろくの虹にじ」と書かいていたが、それは中国ちゅうごく伝来でんらいの表記ひょうき法ほうをそのまま用もちいたものだった。江戸えど時代じだいの西川にしかわ如見じょけん（1648-1724）の絵えには「紅緑こうろくの虹にじ」として4色しょくに彩色さいしきされたものがある。江戸えど後期こうきに宇田川うだがわ榕庵ようあんはニュートンの音階おんかいと虹色にじいろの対応たいおうを翻訳ほんやく紹介しょうかいした。明治めいじ以後いごの日本にっぽんの学校がっこう教育きょういくでは欧米おうべいから伝来でんらいした自然しぜん科学かがくの入門にゅうもん書しょの「虹にじの色いろは七なな色しょく」という記述きじゅつに従したがって教おしえられることになった。明治めいじ初期しょきに輸入ゆにゅうされ翻訳ほんやくされベストセラーとなった『理学りがく初歩しょほ』にも「虹にじの色いろはViolet、indigo、blue、green、yellow、orange、redの七なな色しょく」と記しるされていたが、これはアメリカで書かかれた入門にゅうもん書しょであった。

英語えいご圏けんでは虹にじの七なな色しょくを覚おぼえるために「Richard of York gave Battle in vain」（ヨークのリチャードの挑戦ちょうせんはむなしかった）という語呂合ごろあわせがある。日本にっぽんでも「せき・とう・おう・りょく・せい・らん・し」と覚おぼえる方法ほうほうがあった。日本にっぽんもアメリカも、その他たの近代きんだい科学かがくの成果せいかを受うけ入いれた国々くにぐになら「ニュートンの虹にじは七なな色しょく説せつ」が教おしえられた。

アメリカでの六ろく色しょくへの転換てんかん

欧米おうべいでは1700年ねん - 1800年代ねんだいの色彩しきさい学者がくしゃのあいだでは、ニュートンの「虹にじは七なな色しょく」説せつは否定ひていされて、六ろく色しょく説せつが主流しゅりゅうになっていた。明治めいじ中頃なかごろまでには日本にっぽんの色彩しきさい学者がくしゃの間あいだでも「ニュートンによる虹にじは七なな色しょく説せつは誤あやまりであり、あらゆる面めんから見みて虹にじは六ろく色しょくとした方ほうがいい」とされていた。日本にっぽんと欧米おうべいの色彩しきさい学者がくしゃの間あいだではニュートンの権威けんいは決定的けっていてきなものではなかった。

しかし、1938年ねんから1949年ねんまでのアメリカの小学校しょうがっこう理科りか教科書きょうかしょでは虹にじは7色しょくと教おしえられていた。それが6色しょくに変かわったのはバーサ・モリス・パーカー（Bertha Morris Parker）の『Teaching Manual to accompany』(1941年ねん - 1944年ねん)の影響えいきょうである。そこには「プリズムを設置せっちして壁かべに色いろの帯おびを映うつします。それを教科書きょうかしょの虹色にじいろの帯おびの図ずと壁かべに映うつった色いろ帯たいを比くらべさせます。」そして「どれか壁かべの上うえの色いろ帯たいに見みつけるのが難むずかしい色いろがありますか？それはどれですか？」と問とうようになっていた。そして「インディゴ（藍色あいいろ）というのはほとんど青あおや紫むらさきと区別くべつがつきませんね」と子こどもたちに気きづかせる授業じゅぎょうを行おこない、「虹にじは七なな色しょくではなくて六ろく色しょくと考かんがえた方ほうがいい」「七なな色しょくに見みえなくても心配しんぱいしなくてもいい」と教おしえるものだった。アメリカでは1948年ねん以降いこうの教科書きょうかしょにはパーカーの「虹にじは、水色みずいろはなしの六ろく色しょく」が受うけ入いれられた。

日本にっぽんでの虹にじの六ろく色しょく説せつの受うけ入いれ

第だい二に次じ世界せかい大戦たいせん後ごに文部省もんぶしょうが作つくった理科りか教科書きょうかしょはパーカーの単元たんげん別べつ教科書きょうかしょをモデルにしていたが、虹にじは7色しょくとして、パーカーらの考かんがえは受うけ継つがなかった。これによって「アメリカでは虹にじは6色しょく、日本にっぽんでは7色しょく」と別わかれることになった。

日本にっぽんで「虹にじは6色しょく」と書かいてあるもっとも初期しょきの本ほんは近藤こんどう耕こう蔵ぞうの『日用にちよう物理ぶつり学がく講義こうぎ』（1917年ねん：大正たいしょう6年ねん）である。近藤こんどうは「スペクトルは6色しょくに大別たいべつするがよし」と書かいた。近藤こんどうの考かんがえは「青あおと菫すみれの間あいだに藍あいを入いれると、この部分ぶぶんだけ色いろを細こまかく分わけすぎることになるから、無理むりに藍あいを入いれずに〈虹にじは6色しょく〉としたほうがいい」というものだった。しかしその当時とうじ物理ぶつり学者がくしゃが書かいた教科書きょうかしょでは虹にじは6色しょくと書かいたものは1冊さつも無なかった。

東北とうほく帝みかど大だいの物理ぶつり学がく教授きょうじゅで光学こうがくを専せん門もんにしていた愛知あいち敬一けいいち（1880年ねん - 1923年ねん）は啓蒙けいもう書しょの中なかで「虹にじは6色しょく」と書かいたが、そのすぐ後ごの記述きじゅつではゆらいで「虹にじは7色しょく」説せつを繰くり返かえしていた。近藤こんどうの虹にじは6色しょく説せつは、近藤こんどうの弟子でし以外いがいには当時とうじの教育きょういく関係かんけい者しゃには受うけ入いれられなかった。1942年ねんの啓蒙けいもう書しょでも、霧吹きりふきで作つくった虹にじの色いろを子こどもに数かぞえさせるお話はなしの中なかで、最初さいしょに子こどもに「赤あか、橙だいだい、黄色おうしょく、緑みどり、青あお、もっと濃こい青あお、紫むらさき」と言いわせて、大人おとなが「もっと濃こい青あお」を「藍あい」だと教おしえて、7色しょくとしている。日本にっぽんでも欧米おうべいでもニュートンの権威けんいを乗のり越こえられたのは、物理ぶつり学者がくしゃではなく色彩しきさい学者がくしゃや技術ぎじゅつ者しゃ、実業じつぎょう教育きょういく研究けんきゅう関係かんけいの教師きょうしたち、科学かがく啓蒙けいもう家かといった人々ひとびとだった。

日本にっぽんの分光ぶんこう学がくの専門せんもん家かがスペクトルの認識にんしきを変かえたのは1947年ねんの中村なかむら清二せいじ『中村なかむら物理ぶつり学がく・上巻じょうかん』で、「色いろの数かずを数かぞえることはできない」としながらも6色しょくをあげている。1952年ねんごろまでに6色しょくへの転換てんかんが行おこなわれたが、その当時とうじの検定けんてい教科書きょうかしょでは大だい部分ぶぶんが虹にじは7色しょくだった。専門せんもん家かがニュートンの権威けんいを乗のり越こえても、日本にっぽんでは常識じょうしきの権威けんいを越こえることができなかった。また、日本にっぽんでは早はやくから虹にじの教育きょういくは小学校しょうがっこうの教材きょうざいではなくなったため、高校こうこうの物理ぶつりで初はじめてスペクトルを習ならうことになり、高校こうこうの物理ぶつり教科書きょうかしょで虹にじは6色しょくとなっていても、その一般いっぱん常識じょうしきを変かえることが遅おくれた。

虹にじのスペクトル

光ひかりの場合ばあいは波長はちょうの違ちがいが色いろの違ちがいに相当そうとうする。可視かし光線こうせんの波長はちょうは長ながい方ほうから、6.563×10^-4 mm    赤あか、5.893×10^-4 mm    橙色だいだいいろ、5.800×10^-4 mm    黄色おうしょく、5.461×10^-4 mm    緑みどり、4.861×10^-4 mm    青あお、4.340×10^-4 mm    藍色あいいろ、3.968×10^-4 mm    紫むらさきという順じゅんである。

文化ぶんか

虹にじの色いろを何なに色しょくとするかは、地域ちいきや民族みんぞく・時代じだいにより大おおきく異ことなる。

例たとえば、日本にっぽんでは7色しょく（    赤あか・   橙だいだい・   黄き・    緑みどり・    青あお・   藍あい・   紫むらさき）、アメリカやイギリスでは地方ちほうでは6色しょく（    赤あか・   橙だいだい・   黄き・    緑みどり・    青あお・   紫むらさき）、ドイツや中国ちゅうごくでは5色しょく（   赤あか・   橙だいだい・    黄き・    緑みどり・   青あお）、パプアニューギニアなどでは2色しょく（   赤あか・   黒くろ）とされている。なお現代げんだいでも、かつての沖縄おきなわのように明あきら、暗くらの2色しょくとして捉とらえる民族みんぞくは多おおい。

インドネシアのフローレンス島とう地方ちほうでは、虹にじの色いろは、    赤地あかじに   黄き・   緑みどり・    青あおの縞しま模様もよう（色いろの順番じゅんばんとしては、   赤あか ・   黄き・    赤あか・   緑みどり・   赤あか ・    青あお・    赤あかとなる）とするが、この例れいのようにスペクトルとして光学こうがく的てきに定さだめられた概念がいねんとは異ことなった順序じゅんじょで虹にじの色いろが認識にんしきされることも多おおい。

虹にじの色いろは言語げんご圏けんによっても捉とらえ方かたが異ことなる。実際じっさいに、ジンバブエのショナ語ごでは虹にじを3色しょくと捉とらえ、リベリアのバッサ語ごを話はなす人々ひとびとは虹にじを2色しょくと考かんがえている。このように、虹にじの色いろとはそれぞれの言語げんごの区切くぎり方かたによって異ことなる色いろの区切くぎり方かたがなされるのである。

虹にじの色いろが何なに色しょくに見みえるのかは、科学かがくの問題もんだいではなく、文化ぶんかの問題もんだいで、何なに色しょくに見みえるかではなく、何なに色しょくと見みるかということであるという主張しゅちょうもある。

台湾たいわん高地こうちの先住民せんじゅうみんセデック族ぞくの文化ぶんかとして、成人せいじん儀式ぎしき（男性だんせいは首狩くびがり、女性じょせいは機織はたおりが上手うまくなった証あかし）として、虹にじの入いれ墨ずみが行おこなわれた。これは祖先そせんの国くに（他界たかい）へ行いくための通行つうこう手形てがたとしての意味いみもある。

伝承でんしょう

ハワイのように虹にじが日常にちじょう的てきにみられる地域ちいきもあるが、多おおくの地域ちいきでは虹にじを見みる条件じょうけんが限かぎられ世界せかい各地かくちで虹にじに関かんする伝説でんせつが伝承でんしょうされている。

キリスト教きりすときょうにおいては虹にじは「神かみとの契約けいやく」「約束やくそくの徴しるし」を意味いみする（創世そうせい記き9章しょう16節せつ）。

「神話しんわの虹にじ」を参照さんしょう

中国ちゅうごくには虹にじを龍りゅうの姿すがたとするい伝いつたえがある。明確めいかくに龍りゅう虹にじと呼よぶ地域ちいき（広東かんとん省しょう増ぞう城市じょうし）や、「広東かんとん鍋なべの取とっ手ての龍りゅう」を意味いみする鑊耳龍りゅう（広東かんとん省しょう台山だいやま市し）と呼よぶ地域ちいきもある。

虹にじを蛇へびの一種いっしゅと見みなす風習ふうしゅうについては「虹にじ蛇へび」を参照さんしょう

中世ちゅうせいの日本にっぽんでは、虹にじの見みえる所ところに市場いちばを立たてた。これは市場いちばが、天界てんかいや冥府めいふといった他界たかいと俗界ぞっかいの境界きょうかい領域りょういきに立たてられるものという考かんがえに基もとづき、現代げんだいの感覚かんかくでは理解りかいしづらいが、墓場はかばにすら市しが立たてられたのも境界きょうかい領域りょういきと見みられていたためであり、『万葉集まんようしゅう』において、柿本人麻呂かきのもとのひとまろが亡なき妻つまを想おもって、「軽けいの市し」に行いき、妻つまをしのぶ歌うたを作つくったのも、こうした考かんがえ方かたに基もとづく。『枕草子まくらのそうし』において、「おふさの市し」＝虹にじの市しが登場とうじょうし、中世ちゅうせいの書物しょもつや貴族きぞくの日記にっきにも、虹にじの立たつところに市しを立たてなければならないという観念かんねんが確認かくにんでき、これは虹にじが天てんと地ちの懸かけ橋はしという考かんがえ方かたに基もとづいていたためと見みられ、神かみ々が降おりる場ばであり、それを迎むかえる行事ぎょうじとして市しが開ひらかれたと考かんがえられる。また中世ちゅうせい貴族きぞくは虹にじが確認かくにんされれば、陰陽いんよう道どうの天文てんもん博士はかせにそれが吉凶きっきょうどちらかの予兆よちょうか占うらなわせた。ブロニスワフ・マリノフスキは、西太平洋にしたいへいようのトロブリアンド諸島しょとうのクラと呼よばれる部族ぶぞく間あいだの原始げんし的てき交換こうかん儀式ぎしきの際さい、呪術じゅじゅつ師しに虹にじを呼よび出だす呪のろい詞しが唱となえられる事例じれいを報告ほうこくしており、虹にじと原初げんしょ的てき市しの関係かんけいの古ふるさが分わかる。

虹にじの根元ねもとにはお宝たからが眠ねむるといったい伝いつたえもみられる。

一方いっぽうで、アイヌ民族みんぞくは虹にじをラヨチと呼よび、魔物まものとして恐おそれていた（後述こうじゅつ書しょ p.157）。このことに関かんして、中川なかがわ裕ひろしは、美うつくしいものに魔物まものが惹ひきつけられる（狙ねらう）という考かんがえ方かたと関係かんけいすると指摘してきしている（アイヌ語ごで魂たましいをラマッ、死しぬことをライといい、ラ音おんには不吉ふきつな意味いみが含ふくまれる）。

虹にじに類似るいじした大気たいき光学こうがく現象げんしょう

学術がくじゅつ的てきには虹にじでなくとも、色いろが分わかれていたり、弧こを描えがいたりしていて、一般いっぱん的てきには虹にじと混同こんどうされやすい大気たいき光学こうがく現象げんしょうが多数たすうある。

• ブロッケン現象げんしょう・光輪こうりん - 観察かんさつ者しゃを中心ちゅうしんとして、太陽たいようと正せい反対はんたいの方向ほうこうにできる。虹にじと同様どうように色いろ分わかれがあり、水滴すいてきによって起おこるが、光ひかりが水滴すいてき内ないを通過つうかする際さいのメカニズムが異ことなる。
• 暈かさ（かさ、うん、ハロー） - 太陽たいようの周まわりにできる。虹にじと同様どうように色いろ分わかれがあるが、氷こおり晶あきらによって起おこる点てんが異ことなる。
• 光ひかり環たまき（光ひかり冠かんむり） - 太陽たいようの周まわりにできる。色いろ分わかれはほとんど無なく、光こうが回折かいせつすることで起おこる。
• 彩雲さいうん - 雲くもに重かさなって見みえ、できる位置いちはさまざま。色いろ分わかれはほとんど無なく、光ひかりが回折かいせつすることで起おこる。

このほかに環かん水平すいへいアーク、環かん天頂てんちょうアーク、外接がいせつハロ、幻まぼろし日びなど、虹にじのように色いろ分わかれする現象げんしょうは多数たすうある。

星ほし虹にじ

星ほし虹にじ（せいこう、英語えいご: starbow）とは、光速こうそく近ちかくで移動いどうする宇宙船うちゅうせんから星空ほしぞらを眺ながめると、ドップラー効果こうかと特殊とくしゅ相対性理論そうたいせいりろんの効果こうかによって、星ほしの見みかけの位置いちが進行しんこう方向ほうこう前方ぜんぽうに移動いどうし、進行しんこう方向ほうこうを中心ちゅうしんとした同心円どうしんえん状じょうに星ほしの色いろが変化へんかして虹にじのように見みえる、といわれている現象げんしょうである。英語えいごのスターボウ（starbow）は、雨あめが作つくる弓ゆみ型がたであるrainbowから、星ほしが作つくる弓ゆみ型がたという意味いみで作つくられた造語ぞうご。また星ほし虹にじはその直訳ちょくやく語ごである。

通過つうかする救急きゅうきゅう車しゃのサイレンや、電車でんしゃ内うちから聴きく踏切ふみきりの警報けいほうなど、音源おんげんからの距離きょりが連続れんぞく的てきに変化へんかすることで周波数しゅうはすうを圧縮あっしゅく・延伸えんしんされ、音おとが歪いがんで聞きこえる現象げんしょう（ドップラー効果こうか）は日常にちじょう的てきに体感たいかんすることができるが、これらの音波おんぱと同おなじように、相対そうたい的てきに接近せっきんし遠とおざかってゆく星ほし々から、飛行ひこう中ちゅうの宇宙船うちゅうせんに向むかって飛とんで来くる光ひかりの波長はちょうが圧縮あっしゅく・延伸えんしんされることにより色いろが歪いがんで見みえるため、全体ぜんたいが虹にじの様ように色いろを帯おびて目めに映うつるのではないかと仮説かせつしたもの。

しかし、仮かりに全すべての恒星こうせいなどからの光ひかりがすべて単一たんいつの波長はちょうであるならば赤あかから紫むらさきまで明瞭めいりょうに色いろが分わかれた虹にじに見みえるであろうが、実際じっさいには様々さまざまな星ほしが様々さまざまな波長はちょうの光ひかりを放出ほうしゅつしているため、七なな色しょくに分わかれた一般いっぱんの虹にじのように見みえることはない。星ほしのスペクトルを黒くろ体たい輻射ふくしゃと仮定かていしてドップラー効果こうかによる色いろ変化へんかを検証けんしょうした科学かがく論文ろんぶんによれば、ドップラー効果こうかによる色いろ変化へんかは星ほし温度おんどの変化へんかと同様どうようで虹にじにもドーナツ状じょうにもならないことが示しめされている。シミュレーションソフトで再現さいげんした場合ばあいも進行しんこう方向ほうこうに明あかるく青あおっぽくなり、側がわ方かた、後方こうほうの星ほしは赤あかく暗くらくなる色いろ変化へんかは観測かんそくされるが星ほし虹にじは出現しゅつげんしない。

いずれにせよ亜あ光速こうそくで飛行ひこうできる宇宙船うちゅうせんが実際じっさいに在あると仮定かていした場合ばあいにのみ、観測かんそくが可能かのうとなる空想くうそう科学かがく上うえの現象げんしょうであり、現代げんだいの科学かがく技術ぎじゅつではそのような宇宙船うちゅうせんはまだ理論りろんの上うえにも現あらわされていない。

虹にじに関かんする表現ひょうげん・意味いみ

デザイン・意味いみ

色彩しきさいやデザインにおいては、虹にじのように多色たしょくを規則きそく的てきに並ならべる技法ぎほうがある。このとき規則きそく的てきに並ならんだ色いろを「虹色にじいろ」と呼よぶことがある。

虹にじには「幸運こううんの前触まえぶれ」や「願ねがい事ごとをかなえてくれる存在そんざい」とい意味いみがある。

マイヨ・アルカンシエルを着きる2020年ねん世界せかい選手権せんしゅけん女子じょしオムニアム優勝ゆうしょう者しゃ、梶原かじはら悠ゆう未み

スポーツの世界せかいでは、世界せかい選手権せんしゅけん自転車じてんしゃ競技きょうぎ大会たいかいの優勝ゆうしょう者しゃだけが着きることを許ゆるされる、1927年ねん以来いらいの伝統でんとうであるマイヨ・アルカンシエル（英語えいごでは「レインボージャージ」とも）にも「五いつつの大陸たいりく」を意味いみし、デザインとして虹にじがあしらわれている。優勝ゆうしょう者しゃは生涯しょうがい、ユニフォーム等とうの一部いちぶに虹色にじいろのデザインをあしらうことも認みとめられる。

「平和へいわの旗はた」としての虹にじの旗はたは、1960年代ねんだいにイタリアで考案こうあんされ、2003年ねんのイラク戦争せんそう前後ぜんこうには世界せかい各地かくちで使つかわれた。

直接ちょくせつ民主みんしゅ主義しゅぎの実現じつげんを目指めざすハンガリーのインターネット民主党みんしゅとう(2004年ねん - 2010年ねん)は虹にじをそのシンボルに採用さいようしていた。

LGBTレインボーフラッグ登場とうじょう・普及ふきゅう以後いご

レインボーフラッグ

虹にじはさまざまな色いろを含ふくむが、そのすべてが太陽たいようの白色はくしょく光こうから分わかれたものであり、各かく色いろの間あいだに明確めいかくな境界きょうかいを引ひくこともできない性質せいしつから、虹色にじいろの旗はたが「多様たよう性せい」「共存きょうぞん」の象徴しょうちょうとして、1978年ねんにセクシュアリティの多様たよう性せいと共存きょうぞんという意味合いみあいからLGBTの象徴しょうちょうとしても用もちいられるようになった。2000年代ねんだい以降いこうにはアメリカ合衆国あめりかがっしゅうこく外がいにも、この意味いみが普及ふきゅうした（レインボーフラッグ）。

虹にじを題材だいざいとした楽曲がっきょく

• 1990年ねん - 童謡どうよう「にじ」作詞さくし：新沢にいざわとしひこ / 作曲さっきょく：中川なかがわひろたか

参考さんこう文献ぶんけん

• ニュートン, アイザック 著ちょ、田中たなか一郎いちろう 訳やく『ニュートン 光学こうがく』朝日新聞社あさひしんぶんしゃ〈科学かがくの名著めいちょ 6〉、1981年ねん。 全国ぜんこく書誌しょし番号ばんごう:81018518
• 板倉いたくら, 聖せい宣せん『ミニ授業じゅぎょう書しょ 虹にじは七なな色しょくか六ろく色しょくか 真理しんりと教育きょういくの問題もんだいを考かんがえる』仮説かせつ社しゃ、2003年ねん。 全国ぜんこく書誌しょし番号ばんごう:20596516
• 板倉いたくら, 聖せい宣せん「虹にじは七なな色しょくか？ 押おしつけはどのようにして忍しのび込こむか」『たのしい授業じゅぎょう』第だい236巻かん、仮説かせつ社しゃ、2001a、6-21頁ぺーじ。 
• 板倉いたくら, 聖せい宣せん「授業じゅぎょう書しょ《虹にじと光ひかり》とその解説かいせつ」『たのしい授業じゅぎょう』第だい237巻かん、仮説かせつ社しゃ、2001b、7-57頁ぺーじ。 
• 板倉いたくら, 聖せい宣せん「人ひとびとは虹にじをどのように考かんがえてきたか 中国ちゅうごく・日本にっぽん・西洋せいようでの虹にじの研究けんきゅう史し略りゃく」『たのしい授業じゅぎょう』第だい237巻かん、仮説かせつ社しゃ、2001c、58-74頁ぺーじ。 
• 板倉いたくら, 聖せい宣せん「常識じょうしきはどのようにして変かわるか「虹にじは7色しょく」から「虹にじは6色しょく」へ」『たのしい授業じゅぎょう』第だい240巻かん、仮説かせつ社しゃ、2001d、8-43頁ぺーじ。 
• 小野おの, 健司けんじ「権威けんい主義しゅぎを乗のり越こえた人ひとびと--続つづけ《虹にじは七なな色しょくか六ろく色しょくか》」『四国大学しこくだいがく紀要きよう 自然しぜん科学かがく編へん 第だい32号ごう』第だい35巻かん、四国大学しこくだいがく紀要きよう委員いいん会かい、2011年ねん、1-14頁ぺーじ。 国立こくりつ国会図書館こっかいとしょかん書誌しょしID:11066109。
• 野村のむら, 正雄まさお「宇田川うだがわ榕よう菴稿『和かず蘭らん邦訳ほうやく洋楽ようがく入門にゅうもん』の原典げんてん解明かいめいとニュートンによる音階おんかいと虹色にじいろの対応たいおう」『一いち滴てき 洋学ようがく研究けんきゅう誌し』第だい27巻かん、津山つやま洋学ようがく資料しりょう館かん、2020年ねん、23-51頁ぺーじ。 国立こくりつ国会図書館こっかいとしょかん書誌しょしID:030398596。
• 日高ひだか, 敏隆としたか「虹にじは何なん色しょくか」『現代げんだい思想しそう』第だい6巻かん第だい5号ごう、青土おうづち社しゃ、1978年ねん、20-22頁ぺーじ。 全国ぜんこく書誌しょし番号ばんごう:00007340
• 鈴木すずき, 孝夫たかお「虹にじの色いろは何なん色しょくか」『慶応義塾大学けいおうぎじゅくだいがく言語げんご文化ぶんか研究所けんきゅうじょ紀要きよう』第だい10巻かん、慶応義塾大学けいおうぎじゅくだいがく言語げんご文化ぶんか研究所けんきゅうじょ、1978年ねん、107-128頁ぺーじ。 国立こくりつ国会図書館こっかいとしょかん書誌しょしID:1980904。
• 松原まつばら, 宏遠こうえん「虹にじはどうして見みえるか」『科学かがく教室きょうしつ 少しょう国民こくみん科学かがく文庫ぶんこ』第だい1巻かん、春陽しゅんよう堂どう書店しょてん、1942年ねん、8-21頁ぺーじ。 全国ぜんこく書誌しょし番号ばんごう:45025079
• 西條さいじょう, 敏美としみ『「ひと」Books 授業じゅぎょう 虹にじの科学かがく』太郎たろう次郎じろう社しゃエディタス、2015年ねん。ISBN 978-4-8118-0779-9。 
• 武田たけだ, 康男やすお『不思議ふしぎで美うつくしい「空そらの色彩しきさい」図鑑ずかん』PHP研究所けんきゅうじょ、2014年ねん。 
• 上うえ横手よこて, 雅まさ敬たかし、網野あみの, 善彦よしひこ、石井いしい, 進すすむ、大隅おおすみ, 和雄かずお、勝俣かつまた, 鎭夫しずお『日本にっぽん中世ちゅうせい史し像ぞうの再さい検討けんとう』山川やまかわ出版しゅっぱん社しゃ、1988年ねん。ISBN 978-4-634-60210-6。 
• 松本まつもと, 英恵はなえ『人ひとを動うごかす「色いろ」の科学かがく』SBクリエイティブ〈サイエンス・アイ新書しんしょ〉、2019年ねん。ISBN 978-4797398212。 
• 尚なお学がく図書としょ 編へん『日本にっぽん方言ほうげん大だい辞典じてん』徳川とくがわ宗そう賢けん監修かんしゅう、小学館しょうがくかん、1989年ねん。ISBN 4-09-508201-1。 

関連かんれん項目こうもく

• レインボー
• 虹彩こうさい
• 色相しきそう
• 環かん天頂てんちょうアーク
• 分光ぶんこう法ほう
• 7月がつ16日にち - 日本にっぽん記念きねん日び協会きょうかいによって虹にじの日ひと認定にんていされている。
• イーリス - ギリシア神話しんわに登場とうじょうする虹にじの女神めがみ。