はじめに
第1章 直進する光 光と水滴の基礎知識1
1.光の性質その1
光の直進/光の反射と屈折/光の分散
2.水滴に当たった光の反射・屈折
水滴は丸い/水滴に当たった光の表面反射/水滴に入射した光の反射・屈折
3.虹角について
第2章 虹の不思議を解き明かす
虹の不思議を解き明かすために
Q1—なぜ色のついた光の帯が空に見えるのか?
Q2—どうして2重の虹が見えるのか?
ふたつの射出光線/3重の虹は?/そのほかの理由でできる多重の虹
Q3—いつ、どこに見えるのか?
Q4—虹の大きさは違う?
Q5—なぜアーチ型なのか? 丸い虹は?
Q6—虹のアーチをくぐれるか?
Q7—虹は7色か?
第3章 波としての光 光と水滴の基礎知識2
1.光の性質その2
光の回折/光の干渉/光の本性/光波の波長/光の散乱/波動の伝わり方と重ねあわせの原理
2.水滴に当たった光波の干渉
3.水滴に当たった光波の散乱と強さ
定性的理解/水滴に当たった散乱光の強さ
第4章 虹はほんとうに7色か?
1.ふたたび、虹は7色か?
波長と水滴の相互作用から考える/赤虹について/月虹(ムーンボウ)について
2.さらなる虹の理解のために
第5章 虹をつくる、観察する
1.ワイングラスで虹をつくる
2.虹ビーズで人工虹をつくる
3.ホースで散水して虹をつくる
4.自然虹を観察する
おわりに
付録1 虹の授業をする人へ
付録2 虹の入試問題選
あとがき
虹と光の科学史年表
文献案内
[コラム]
虹と科学者1 光の分散に関するニュートンの実験
虹と科学者2 アリストテレスによる虹の説明
虹と科学者3 デカルトによる虹の説明
虹と科学者4 ガリレオによる虹の高さの説明
虹と科学者5 デカルトによる逆さ虹の説明
虹と科学者6 ニュートンによる虹の説明
虹と科学者7 ヤングの光の干渉実験
虹と科学者8 ホイヘンスの光の波動説と波の進行の説明
虹と科学者9 愛知敬一と田中館寅士郎による虹の説明
虹と科学者10 大久保茂男と原子核の虹の研究
虹と雨1 水滴の大きさと落下の速さ
虹と雨2 水滴の形
虹を探して1 水田での反射光
虹を探して2 虹の滝
虹を探して3 消防車3台で巨大な虹づくり