彩雲

カラフルな雲(No.95)

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カラフルな雲 カラフルな雲

実験監修:名古屋市科学館学芸員 佐伯平二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

どうしてなのかな

高い空に浮いている雲の一部が虹のように色づいて見えることがある。彩雲(さいうん)だ。めずらしい現象なので昔は何か良いことの前兆だと思われていて、慶雲(けいうん)、瑞雲(ずいうん)などとも呼ばれていた。でも、どうしてこんな現象が起こるのだろう?

そうかなるほど

雲は空気中の水分が細かい水の粒子(雲粒)や氷の結晶(氷晶)になったもので、無数の粒子が太陽光を乱反射するから白く見えるんだ。ところで、光には障害物の後ろ側に回り込む(回折する)という性質がある。障害物の大きさが波長に比べて小さいほど回り込みは大きくなるため、太陽の光のようにいろいろな波長(色)の光が混ざった光が回折すると、虹のように色が分かれるんだ。雲粒の大きさが比較的そろっているところを太陽の光が通ると、回折した光がうまく見えて色がつき、彩雲になるんだよ。今回はペットボトルの中でつくった雲に、彩雲と同じ原理で色をつけてみよう。

実験でつくる彩雲

ペットボトルに空気を押し込んで急に開放すると断熱膨張によって空気の温度が下がり、含まれていた水分が細かな粒子(雲粒)になります。この水の粒子によって光が回折して色が現れます。

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