雨の空を見上げろ！何が見えますか？まあ、ちょうど雨が降り、太陽が再び輝いている場合、あなたは虹を見る可能性があります。いつも素敵な光景ですね。しかし、なぜ暴風雨の後、この壮大な自然現象を生み出すために、空気が正しい方法で光を捉えているのでしょうか？星、銀河、マルハナバチの飛行のように、いくつかの複雑な物理学がこの美しい自然の行為の根底にあります。手始めに、光が色の可視スペクトルに分割されるこの効果は、光の分散として知られています。プリズムを介して光を見た場合と同じ効果があるため、プリズム効果とも呼ばれます。
簡単に言えば、光はいくつかの異なる周波数または波長で送信されます。私たちが「色」として知っているのは、実際には、光の可視波長であり、それらはすべて異なる速度で異なる媒体を通過します。言い換えると、光は、空気、水、ガラス、または結晶を通過する場合とは異なる速度で空間の真空を通過します。そして、それが別の媒体と接触すると、異なる色の波長が異なる角度で屈折します。より速く移動する周波数はより低い角度で屈折し、より遅く移動する周波数はより鋭い角度で屈折します。言い換えれば、それらは、周波数と波長、および材料の屈折率（つまり、屈折率）に基づいて分散されます。
これの全体的な影響–媒体を通過するときに光の異なる周波数が異なる角度で屈折する–は、肉眼では色のスペクトルとして表示されることです。虹の場合、これは水で飽和した空気を通過する光の結果として発生します。太陽光は、目に見えるすべての色の組み合わせであるため、「白色光」と呼ばれることがあります。しかし、空気よりも屈折率の強い水分子に光が当たると、可視スペクトルに分散し、空に色付きの弧のような錯覚を引き起こします。
ここで、ウィンドウペインとプリズムについて考えます。光が平行な側面を持つガラスを通過するとき、光はそれが材料に入ったのと同じ方向に戻ります。ただし、材料がプリズムのような形をしている場合、各色の角度は誇張され、色は光のスペクトルとして表示されます。赤、最も長い波長（700ナノメートル）であるため、スペクトルの最上部に表示され、最も屈折しません。その後すぐに、オレンジ、イエロー、グリーン、ブルー、インディゴ、バイオレット（または、ROY G. GIVなど）が続きます。これらの色は、完全に区別できるようには見えませんが、端で混ざっています。科学者が明確な色と特定の周波数/波長を決定できたのは、継続的な実験と測定によってのみです。
スペースマガジンでは、光の拡散に関する記事を多数掲載しています。こちらは屈折望遠鏡に関する記事、こちらは可視光に関する記事です。
光の拡散について詳しくは、以下の記事をご覧ください。
プリズムによる光の分散
Q＆A：光の分散
ハッブル宇宙望遠鏡に関するすべての天文学キャストのエピソードも収録しました。ここで聞いてください、エピソード88：ハッブル宇宙望遠鏡。
出典：
http://en.wikipedia.org/wiki/Refractive_index
http://en.wikipedia.org/wiki/Dispersion_%28optics%29
http://www.physicsclassroom.com/class/refrn/u14l4a.cfm
http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php?topic=415.0
http://www.school-for-champions.com/science/light_dispersion.htm
