どうして、シャボン玉はいろんないろに見えるの？

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シャボン玉の膜で反射した光が強くなったり弱くなったりしているんです

こんにちは、みんなの科学研究所の蛯原ようすけと申します。

おとなとこどものやさしい理科と科学のブログです。

天気のいい日に外に出てシャボン玉で遊ぶのは楽しいですね。

シャボン玉をうまくつくって、その表面を見てみると、

虹のような色がゆらゆらをゆらいで見えます。

キレイな模様ですね。

ところで、シャボン玉の表面は、

どうしてこんな風に見えてしまうんでしょうか。

シャボン玉の薄い膜のなかで何が起きているのか

ちょっと詳しく知りたくなりますね。

シャボン玉の前に私たちが見える光について考えてみます。

光には、目に見える光と目に見えない光があって、

全部あわせて電磁波(でんじは)と名前がついています。

私たちが見ている光は電磁波(でんじは)の仲間なのですね。

目に見えない光は、レントゲンで使うエックス線や、携帯電話でつかう電波、

電子レンジでつかうマイクロはなど、たくさん種類があります。

目に見える光は、虹色で見える種類くらいです。

意外と私たちの見えている光は少ないんですね。

光の種類の違いは、光の波の長さの違いのことをいいます。

光には、海の波のように、山ー谷ー山ー谷・・という振動があって、

山から山の長さのことを、波の長さという意味で、

波長(はちょう)と名前がついています。

波長(はちょう)といったほうが、ちょっとカッコいいですね。

光の種類は、この波長(はちょう)の違いなんですね。

私たちの目は、

波長(はちょう)が短いと青や紫色に見えるように感じます。

波長(はちょう)が長いと赤っぽくみえるように感じます。

波は、山ー谷ー山ー谷・・と振動していますが、

同じ波長(はちょう)の波どうしが、ぶつかった時、

波の山が大きくなって強くなったり、逆に

波の山と山が打ち消し合って、波の山が小さくなって弱くなったりします。

波の山と山、谷と谷がぴったりかさなるタイミングだと、

波の山が大きくなって、波は強くなります。

光の場合には、光は強くなって明るく見えるようになります。

逆に山と谷がかさなるタイミングだと、お互いに打ち消しあって、

波の山が小さくなって弱くなります。

光の場合には、光は弱くなって暗く見えるようになります。

波は、ぶつかってもケンカしない不思議な性質があるんですね。

このように波がぶつかって、光が強くなったり、弱くなったりする

性質がシャボン玉の表面が虹色に見えることと関係があります。

シャボン玉の膜に太陽の光が当たると、

膜の外側の表面で反射(はんしゃ)して帰ってきた光と、

膜の内側で反射(はんしゃ)して帰ってきた光の2つの光が、

私たちの目に届きます。

私たちがこの2つの光を見たときに、

山と山がかさなる波長(はちょう)の光は強く見えて、

山と谷がかさなる波長(はちょう)の光は弱く見えます。

こうやって、

目に届いたいろんな波長(はちょう)の光の中で

強くなった波長(はちょう)の光や、

弱くなった波長(はちょう)の光を見て

虹いろのようにキレイにみえるんですね。

どの波長(はちょう)の光が強くなって、

どの波長(はちょう)の光が弱くなるかは、

シャボン玉の膜の厚さや、

光が当たる角度によって変わってきます。

シャボン玉の膜の厚さは、ゆらゆら揺れていて一定していなくて、

厚くなったり、薄くなったりして、いつも動いています。

このため、見る角度や、シャボン玉の場所によって、

ゆらゆら虹いろがゆれてみえるんですね。

シャボン玉が虹のようにゆらゆらして見えるのは、

光に中に含まれていたいろいろな波長（はちょう）の光が

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