Содержание
Почему появляется радуга? | Вечные вопросы | Вопрос-Ответ
Екатерина Шевалье,
Анастасия Супиченко
Примерное время чтения: 8 минут
87393
Сюжет Вопросы, ответы на которые вы всегда хотели узнать
Категория:
Явления
Люди с незапамятных времён пытались объяснить природу радуги. Жители Древней Руси верили, что разноцветные полосы в небе — это сияющее коромысло, с помощью которого Лада Перуница* черпает воду из моря-океана, чтобы потом оросить ею поля и нивы. Другой версии придерживались американские индейцы, которые были уверены, что радуга — это лестница, ведущая в мир иной. Ну а суровые скандинавы отождествляли небесную дугу с мостом, на котором днём и ночью несёт дозор страж богов Хеймдалль**.
АиФ.ru рассказывает, как объясняет образование этого природного явления современная наука, а также делится секретами того, как самому стать стражем радуги.
Почему появляется радуга?
Чтобы разобраться, почему появляется радуга, необходимо вспомнить о том, что представляет собой луч света. Из курса школьной физики известно, что он состоит из летящих с огромной скоростью частиц — отрезков электромагнитной волны. Короткие и длинные волны различаются по цвету, но все вместе в едином потоке они воспринимаются человеческим глазом как белый свет.
И только когда луч света «натыкается» на прозрачную преграду — каплю воды или стекло — он распадается на различные цвета.
Самые короткие электромагнитные волны красного цвета обладают наименьшей энергией, поэтому они отклоняются меньше других. Самые же длинные волны фиолетового цвета, напротив, отклоняются больше остальных. Таким образом, большая часть цветов радуги располагается в промежутке между красной и фиолетовой линиями.
Человеческий глаз различает семь цветов — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. Но следует иметь в виду, что на самом деле цвета плавно переходят друг в друга через множество промежуточных оттенков.
Круглая радуга. Фото: Shutterstock.com / Pushish Donhongsa
При каких условиях образуется радуга?
Чтобы появилась радуга, необходим источник света и повышенная влажность. Цветные полосы видны на небе после дождя и в подсвеченных солнечными лучами капельках тумана. Разглядеть радугу можно и возле водопадов, а также в солнечную погоду на берегах водоёмов.
Почему радуга не всегда появляется после дождя?
Радугу видно только тогда, когда лучи света падают на капли под углом 42°. При этом источник света должен быть расположен за спиной наблюдателя.
От чего зависит ширина и яркость радуги?
Радуга может быть разной по ширине и яркости цвета: это напрямую зависит от размера капель, через которые преломляется свет. Если частицы воды крупные — сияющая дуга будет яркой и узкой. Если же капли мелкие, то радуга окажется широкой, но с блёклыми оранжевыми и жёлтыми краями.
Белая радуга. Фото: www.globallookpress.com
Радуга на самом деле окружность, а не дуга?
Да, радуга — это замкнутый круг, нижняя часть которого скрыта под линией горизонта.
Увидеть радужное кольцо можно из окна самолёта.
Сколько радуг можно увидеть одновременно?
Иногда лучи света, прошедшие внутрь капли, отражаются от неё два и более раз. Тогда на небе видны сразу две радуги (третья и последующие, как правило, не различимы для глаза).Совместно с таким явлением обычно видна и полоса Александра — тёмный участок неба между радугами.
Что такое белая радуга?
Белую радугу также называют туманной. Это редкое природное явление представляет собой широкую блестящую белую дугу. Она появляется при освещении солнечными лучами слабого тумана, состоящего из мельчайших капелек радиусом около 25 мкм***.
Внутренняя сторона белой радуги может быть немного окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя — в оранжевый.
Как и где появляется огненная радуга?
Огненную радугу принято считать одной из разновидностей галό — оптического эффекта в виде светящегося кольца вокруг солнца. Гало возникает обычно вокруг мощных источников света благодаря ледяным кристаллам, содержащимся в облаках.
Подробнее об эффекте гало читайте >>
Огненная радуга. Фото: www.globallookpress.com
Огненная радуга преимущественно появляется в области перистых облаков: мелкие льдинки отражают падающий свет и буквально «зажигают» облака, окрашивая их в различные цвета.
Можно ли увидеть радугу ночью?
Да, это возможно. Свет Луны, отражённый частицами воды от дождя или водопада, образует цветовой спектр****, который ночью неразличим для глаза и кажется белым ввиду особенностей человеческого зрения в условиях плохой освещённости. Лучше всего такая радуга видна во время полнолуния.
Лунная радуга. Фото: Shutterstock.com / Muskoka Stock Photos
Как сделать радугу своими руками?
Понадобится: стакан, вода, лист бумаги.
Что делать:
1. Поставить заполненный водой гранёный стакан к окну, откуда светит солнце.
2. Лист бумаги положить на пол недалеко от окна так, чтобы на него падал свет.
3. Смочить окно горячей водой.
4. Менять положение стакана и листа бумаги до тех пор, пока радуга не станет видна.
Понадобится: шланг с водой.
Что делать:
1. Взять шланг с бегущей водой и слегка зажать его «горлышко», чтобы появились брызги.
2. Направить брызги в сторону солнца.
3. Присмотреться и увидеть в брызгах радугу.
Как запомнить цвета радуги?
Существуют специальные фразы, которые помогают запомнить последовательность цветов радуги. Первая буква каждого слова соответствует первой букве цвета радужной полосы — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.
Каждый охотник желает знать, где сидит фазан.
Как однажды Жак-звонарь головой сломал фонарь.
Крот овце, жирафу, зайке гладил старые фуфайки.
Каждый оформитель желает знать, где скачать фотошоп.
Кем ощущается жестокий звон гонга сопротивления фатальности?
Как предсказать погоду по радуге?
Если в спектре радуги преобладает красный цвет, то нужно ждать сильного ветра.
Дождливая погода в ближайшие дни будет, если увидеть двойную или тройную радугу.
Высокая радуга сигнализирует о том, что погода будет ясной, а низкая — что дождливой.
Если больше зелёного цвета — будут дожди, жёлтого — хорошая погода, красного — ветер и засуха.
Радуга зимой — редкость, она сигнализирует о надвигающемся морозе или снеге.
Радуга вдоль реки к сильному дождю, а поперёк — к ясной погоде.
Появление радуги в субботу обещает дождливую следующую неделю.
Самые необычные радуги: от эффекта гало до Полосы Александра | Фотогалерея
Жители Новосибирска в стали очевидцами необычного явления – светящийся зимней радуги, которая возникла вследствие сильных морозов.
© АиФ Новосибирск
Новосибирск. В вечернее время можно увидеть светящийся столбик в небе, сильный мороз дает такие эффекты.
© russianlook.com
Туманная радуга— радуга, представляющая собой широкую блестящую белую дугу, обусловленную преломлением и рассеиванием света в очень мелких капельках воды.
© wikimedia.org/Brocken Inaglory
Полоса Александра — атмосферное оптическое явление, наблюдающееся совместно с радугами первого и второго порядков и представляющее собой тёмную полосу неба, располагающуюся между ними. Возникает из-за различий в угловых распределениях интенсивности света,
© wikimedia.org/Fabien1309
Туманная радуга — Отсутствие цветовой окраски, как у обычной радуги, объясняется относительно малыми размерами капелек воды. Внутренняя сторона белой радуги может быть немного окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя — в оранжевый
© wikimedia.org/Brocken Inaglory
Перевернутая радуга. Для появления в небе перевернутой радуги (околозенитной дуги, зенитной дуги — одного из видов гало) необходимы специфические погодные условия, характерные для Северного и Южного полюсов. Перевернутая радуга образуется за счет преломле
© wikimedia.org/POVar27
Двойная радуга на Аляске
© wikimedia.
org/Eric Rolph
Лунная радуга (также известная как ночная радуга) — радуга, порождаемая луной. . Лунная радуга всегда находится на противоположной от Луны стороне неба.
© wikimedia.org/Calvin Bradshaw
Округло-горизонтальная или окологоризонтальная дуга («огненная радуга») — один из видов гало, относительно редкий оптический эффект в атмосфере, выражающийся в возникновении горизонтальной радуги, локализованной на фоне лёгких, высоко расположенных перист
© wikimedia.org/ProfessorX
Самые необычные радуги: от эффекта гало до Полосы Александра | Фотогалерея
Жители Новосибирска в стали очевидцами необычного явления – светящийся зимней радуги, которая возникла вследствие сильных морозов.
© АиФ Новосибирск
Новосибирск. В вечернее время можно увидеть светящийся столбик в небе, сильный мороз дает такие эффекты.
© russianlook.com
Туманная радуга— радуга, представляющая собой широкую блестящую белую дугу, обусловленную преломлением и рассеиванием света в очень мелких капельках воды.
© wikimedia.org/Brocken Inaglory
Полоса Александра — атмосферное оптическое явление, наблюдающееся совместно с радугами первого и второго порядков и представляющее собой тёмную полосу неба, располагающуюся между ними. Возникает из-за различий в угловых распределениях интенсивности света,
© wikimedia.org/Fabien1309
Туманная радуга — Отсутствие цветовой окраски, как у обычной радуги, объясняется относительно малыми размерами капелек воды. Внутренняя сторона белой радуги может быть немного окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя — в оранжевый
© wikimedia.org/Brocken Inaglory
Перевернутая радуга. Для появления в небе перевернутой радуги (околозенитной дуги, зенитной дуги — одного из видов гало) необходимы специфические погодные условия, характерные для Северного и Южного полюсов. Перевернутая радуга образуется за счет преломле
© wikimedia.org/POVar27
Двойная радуга на Аляске
© wikimedia.
org/Eric Rolph
Лунная радуга (также известная как ночная радуга) — радуга, порождаемая луной. . Лунная радуга всегда находится на противоположной от Луны стороне неба.
© wikimedia.org/Calvin Bradshaw
Округло-горизонтальная или окологоризонтальная дуга («огненная радуга») — один из видов гало, относительно редкий оптический эффект в атмосфере, выражающийся в возникновении горизонтальной радуги, локализованной на фоне лёгких, высоко расположенных перист
© wikimedia.org/ProfessorX
* Перуница — в славянской мифологии одно из воплощений богини Лады, супруги бога-громовержца Перуна. Её также называли девой-громовницей, как бы подчёркивая, что она разделяет власть над грозами со своим мужем.
** Хеймдалль — в германо-скандинавской мифологии страж богов и мирового древа, считается сыном Одина.
*** мкм=0,001 мм
**** Спектр — совокупность цветовых полос, получающихся при прохождении светового луча через преломляющую среду.
радугаприродные аномалииприродные явления
откуда берется радуга и как сделать ее самостоятельно – Москва 24, 24.08.2015
24 августа 2015, 16:37
Наука
Иллюстрация: Полина Бреева
Радуга – это не только красивое природное явление, но и наглядный физический эксперимент. Во время дождя в солнечную погоду на небе зачастую появляется красивая разноцветная дуга. В древности ее воспринимали как знамение, а теперь объясняют с точки зрения науки. Наши друзья из Детского центра научных открытий «ИнноПарк» рассказывают, как она получается.
Из школьных уроков известно, что каждая капля, падающая с неба, является маленькой призмой, которая рассеивает белый солнечный свет. Свет всегда рассеивается в виде кольца, которое ученые называют «гало». Но для наблюдателя на земле радуга обычно выглядит как дуга, часть окружности. Как же увидеть ее целиком? Нужно наблюдать с горы или самолета, тогда гало появится во всей красе.
Центр дуги находится в направлении прямой, проходящей через солнечный диск и глаз наблюдателя, то есть в точке, противоположной Солнцу. Дуга представляет собой часть круга, описанного вокруг этой точки, радиусом в 42 градуса. Ведь видимый спектр очень узок: от 40 до 42 градусов. Вот почему в полдень радуга почти не видна.
В небе над Москвой 21 июля появилась двойная радуга
Последовательность цветов в радуге такая же, как в солнечном спектре: по наружному краю располагается красный цвет, по внутреннему – фиолетовый. Со стороны внутреннего края иногда бывают видны вторичные цветовые дуги, примыкающие к главной радуге. Видимая часть дуги определяется положением Солнца: когда оно на горизонте, радуга имеет вид полукруга, с повышением Солнца видимая часть дуги уменьшается, и при высоте Солнца в 43 градуса радуга исчезает.
Явление, подобное радуге, можно увидеть в брызгах фонтанов и водопадов. Возможно появление лунной радуги и радуги от искусственных источников света.
Нередко наблюдается вторая радуга с угловым радиусом около 52 градусов и обратным расположением цветов.
«Вечер»: Жители Нью-Йорка увидели четурехуровневую радугу
Сделать чудо можно и дома. Для этого достаточно в солнечный день поставить стеклянный стакан на подоконник, а на пол положить белый лист бумаги. Передвигайте эти два предмета, пока не увидите дугу. Есть второй вариант, для него понадобятся зеркало, стакан с водой и фонарик. В темной комнате нужно посветить на зеркало, помещенное в стакан с водой.
Наталья Глориозова, Детский центр научных открытий «ИнноПарк»
О «Физике города»
Каждый день, просыпаясь утром, мы погружаемся в город, полный фактур, звуков и красок. Пока мы идем на работу и гуляем в парке, нам в голову приходит миллион вопросов о том, как же все вокруг нас устроено в этом огромном мегаполисе. Почему под нами дрожит земля, когда под нами проезжает поезд метро? И может ли в Москве произойти землетрясение? Какими видят нас люди из космоса?
Мы предложили коллегам из Детского центра научных открытий «ИнноПарк» дать ответы на наши вопросы и разъяснить, сколько велосипедистов нужно для освещения столицы, какие оптические иллюзии можно увидеть в городе и как начать экономить энергию, не выходя из дома.
Так появился проект «Физика города». Новые вопросы и новые ответы ищите на нашем сайте по понедельникам и четвергам.
наука природа самолеты ученые вода Солнце эксперименты опыты радуга ИнноПарк читать Физика города эффекты
Новости СМИ2
радуга | Национальное географическое общество
Радуга — это разноцветная дуга, образованная светом, падающим на капли воды. Самый известный тип радуги возникает, когда солнечный свет падает на капли дождя перед зрителем под определенным углом (42 градуса). Радуги также можно увидеть вокруг тумана, морских брызг или водопадов. Радуга — это оптическая иллюзия, она не существует в определенном месте на небе. Внешний вид радуги зависит от того, где вы стоите и куда светит солнце (или другой источник света). Солнце или другой источник света обычно находится позади человека, видящего радугу. На самом деле центр первичной радуги — это антисолнечная точка, воображаемая точка, точно противоположная солнцу. Радуги являются результатом преломления и отражения света.
И преломление, и отражение — явления, связанные с изменением направления волны. Преломленная волна может казаться «изогнутой», в то время как отраженная волна может казаться «отскакивающей» от поверхности или другого волнового фронта. Свет, попадая в каплю воды, преломляется. Затем он отражается задней частью капли. Когда этот отраженный свет покидает каплю, он снова преломляется под разными углами. Радиус радуги определяется показателем преломления капель воды. Показатель преломления — это мера того, насколько преломляется (изгибается) луч света при переходе из одной среды в другую — например, из воздуха в воду. Капля с высоким показателем преломления поможет создать радугу меньшего радиуса. Соленая вода имеет более высокий показатель преломления, чем, например, пресная вода, поэтому радуги, образованные морскими брызгами, будут меньше, чем радуги, образованные дождем. На самом деле радуги — это полные круги. Антисолнечная точка является центром круга. Зрители в самолетах иногда могут видеть эти круглые радуги.
Зрители на земле могут видеть только свет, отраженный каплями дождя над горизонтом. Поскольку горизонт каждого человека немного отличается, никто на самом деле не видит полную радугу с земли. На самом деле никто не видит одну и ту же радугу — у каждого человека разная антисолнечная точка, у каждого человека разный горизонт. Тот, кто предстанет перед одним зрителем ниже или ближе к «концу» радуги, увидит другую радугу, простирающуюся за пределы его или ее собственного горизонта. Цвета Радуга проявляется как спектр света: полоса знакомых цветов, включающая красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый. Имя «Рой Г. Бив» — это простой способ запомнить цвета радуги и порядок их появления: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. (Однако многие ученые считают, что «индиго» слишком близок к синему, чтобы его можно было по-настоящему различить.) Белый свет — это то, как наши глаза воспринимают все цвета радуги, смешанные вместе. Солнечный свет кажется белым.
Когда солнечный свет падает на каплю дождя, часть света отражается. Электромагнитный спектр состоит из света с разными длинами волн, и каждая из них отражается под разным углом. Таким образом, спектр разделяется, создавая радугу. Красный цвет имеет самую большую длину волны видимого света, около 650 нанометров. Обычно он появляется на внешней части арки радуги. Фиолетовый цвет имеет самую короткую длину волны (около 400 нанометров) и обычно появляется на внутренней дуге радуги. На их краях цвета радуги фактически перекрываются. Это создает блеск «белого» света, делая внутреннюю часть радуги намного ярче, чем внешнюю. Видимый свет — это только часть радуги. Инфракрасное излучение существует сразу после видимого красного света, а ультрафиолетовое – чуть дальше фиолетового. Существуют также радиоволны (кроме инфракрасного), рентгеновские лучи (кроме ультрафиолета) и гамма-излучение (кроме рентгеновских лучей). Ученые используют прибор, называемый спектрометром, для изучения этих невидимых частей радуги.
Варианты радуги Свечение Атмосфера напротив радуги, обращенная к солнцу, часто светится. Это свечение появляется, когда между зрителем и солнцем падает дождь или изморось. Свечение образуется за счет прохождения света через капли дождя, а не отражения от них. Некоторые ученые называют это свечение свечением нулевого порядка. Двойная радуга Иногда зритель может увидеть «двойную радугу». При этом явлении над первичной появляется слабая вторичная радуга. Двойная радуга возникает из-за того, что свет дважды отражается внутри капли дождя. В результате этого второго отражения спектр вторичной радуги меняется на противоположный: красный находится на внутренней части арки, а фиолетовый — на внешней. Радуги высшего порядка Свет может отражаться под разными углами внутри капли дождя. «Порядок» радуги — это ее отражающее число. (Первичные радуги — это радуги первого порядка, а вторичные радуги — это радуги второго порядка.) Радуги более высокого порядка кажутся зрителям, смотрящим как на солнце, так и от него.
Третичная радуга, например, видна зрителю, смотрящему на солнце. Третичные радуги — это радуги третьего порядка — третьего отражения света. Их спектр такой же, как у первичной радуги. Третичные радуги трудно увидеть по трем основным причинам. Во-первых, зритель смотрит на солнце — центр третичной радуги — это не антисолнечная точка, а само солнце. Во-вторых, третичная радуга намного слабее первичной или вторичной радуги. Наконец, третичные радуги намного, намного шире, чем первичные и вторичные радуги. Четвертичные радуги — это радуги четвертого порядка, и они также появляются у зрителей, стоящих лицом к солнцу. Они даже слабее и шире, чем третичные радуги. Помимо четвертичных радуг, радуги более высокого порядка названы по их отражающему числу или порядку. В лаборатории ученые обнаружили радугу 200-го порядка. Двойная радуга Двойная радуга — это две разные радуги, созданные из одной конечной точки. Двойная радуга возникает в результате попадания света в воздушную массу с каплями воды разного размера и формы — обычно это дождевое облако с дождевыми каплями разного размера и формы.
Сверхштатная радуга Сверхштатная радуга — это тонкая дуга пастельного цвета, обычно появляющаяся под внутренней дугой радуги. Сверхштуцеры являются результатом сложного взаимодействия световых лучей в воздушной массе с мелкими, аналогичными по размеру каплями воды. В нештатной формации отраженные лучи взаимодействуют способами, называемыми конструктивной и деструктивной интерференцией. Свет либо усиливается (конструктивная интерференция), либо подавляется (деструктивная интерференция). Интерференция отвечает за более светлые оттенки и более узкие полосы сверхштатных. Радуга отражения Радуга отражения появляется над водоемом. Первичная радуга отражается водой, а отраженный свет создает отражательную радугу. Радуги отражения не отражают основную радугу — они часто кажутся простирающимися над ней. Отраженная радуга Отраженная радуга появляется прямо на поверхности воды. Отраженная радуга создается лучами света, отраженными поверхностью воды после того, как лучи прошли через капли воды.
Отраженные радуги, кажется, не образуют круг с первичной радугой, хотя их конечные точки, кажется, встречаются в миндалевидном образовании. Красная радуга Красная радуга, также называемая монохромной радугой, обычно появляется на восходе или закате. За это время солнечный свет проходит дальше в атмосфере, и более короткие волны (синий и фиолетовый) рассеиваются. В этой радуге видны только длинноволновые красные цвета. Туманная радуга Туманная радуга формируется почти так же, как и основная радуга. Свет в туманной дужке преломляется и отражается туманом (капли воды, взвешенные в воздухе). Туманная радуга, видимая в облаках, называется облачной радугой. Поскольку капли воды в тумане намного меньше, чем капли дождя, туманные дуги имеют гораздо более бледные цвета, чем радуга. На самом деле, у некоторых туманных дужек вообще мало различимых цветов, и они кажутся в основном белыми с красноватым оттенком на внешнем крае и голубоватым оттенком на внутреннем крае. Лунная радуга Лунная радуга, также называемая лунной радугой, представляет собой радугу, создаваемую светом, отраженным Луной.
Сама Луна, конечно, не излучает света. Лунный свет — это отраженный солнечный свет, а также некоторый звездный свет и «земной свет». Поскольку лунный свет намного слабее солнечного, лунные лучи тусклее радуги. Радуги в мифах Радуги являются частью мифов многих культур по всему миру. Радуги часто изображают как мосты между людьми и сверхъестественными существами. В скандинавской мифологии, например, радуга, называемая Биврёст, соединяет Землю с Асгардом, где живут боги. В древних верованиях Японии и Габона радуга была мостом, по которому предки человека спускались на планету. Форма радуги также напоминает лук лучника. Индуистская культура учит, что бог Индра использует свой радужный лук, чтобы стрелять стрелами молнии. Радуги обычно являются положительными символами в мифах и легендах. В «Эпосе о Гильгамеше», а затем и в Библии радуга является символом божества (богини Иштар и еврейского бога), чтобы никогда больше не уничтожать Землю наводнениями. Однако иногда радуга является отрицательным символом.
Например, в некоторых частях Бирмы радугу считают демоном, угрожающим детям. Племена по всему бассейну Амазонки связывают радугу с болезнями. Возможно, самый известный фрагмент мифологии, связанный с радугой, — это ирландская легенда о горшке с золотом на конце радуги. Золото охраняет хитрый лепрекон, но, поскольку никто не видит одну и ту же радугу, а радуги не «кончаются» (это круги), никто никогда не находит ни золота, ни волшебного существа. Радужные флаги Радужные флаги обычно представляют собой полосы (полосы) не менее пяти разных цветов. Радужные флаги уже давно представляют группы, выступающие за разнообразие, уважение и инклюзивность. Випхала — это разновидность радужного флага. Это символ общин коренных жителей Анд, простирающихся от современного Эквадора до Чили. Випхала является официальным флагом Боливии с 2009 года, когда страна избрала своего первого президента из числа коренного населения Эво Моралеса. Wiphala имеет диагональный лоскутный дизайн с квадратами разных цветов радуги.
Разное расположение лоскутных квадратов представляет разные сообщества Анд. Буддийский флаг, разработанный в 19 в.го века, летают буддисты по всему миру. Это вертикальное расположение шести полос, каждая из которых представляет отдельный аспект буддизма, от доброты до умеренности, от благословения до мудрости. Еврейская автономная область, община на границе России с Китаем, представлена семиполосным радужным флагом. Семь полос символизируют семь ветвей меноры. Наиболее знакомым радужным флагом может быть баннер, представляющий движение, поддерживающее гражданские права членов сообщества лесбиянок, геев, бисексуалов и трансгендеров (ЛГБТ). Различные цвета флага «Гордости ЛГБТ» представляют само разнообразное сообщество, а также различные аспекты, связанные с каждым цветом. Оранжевый, например, символизирует здоровье и исцеление, а зеленый символизирует природу.
Краткий факт
Ближняя и дальняя радуга
Некоторые ученые считают, что радуга существует и на Титане, одном из спутников планеты Сатурн.
Титан имеет влажную поверхность и влажные облака. Солнце также видно с Титана, так что у него есть все ингредиенты для радуги.
Статьи и профили
Национальный центр атмосферных исследований: RainbowsSci Jinks: Что вызывает радугу? Класс физики: формирование радуги
Статья
Оптика атмосферы: радуга
Как образуются радуги? — Метеорологическая служба
Все дело в геометрии…
Радуга образуется, когда солнечный свет попадает от капель дождя в глаза наблюдателя.
Большинство капель дождя имеют сферическую форму, а не часто изображаемую форму «слезы», и именно эта сферическая форма обеспечивает условия для того, чтобы увидеть радугу.
Положение солнца и капель дождя по отношению к наблюдателю должно быть правильным для образования радуги:
- Солнце должно быть позади зрителя
- Солнце должно быть низко в небе, под углом менее 42° над горизонтом. Чем ниже солнце на небе, тем большую дугу радуги увидит зритель
- Дождь, туман или другой источник капель воды должен находиться перед зрителем
Размер капель дождя не влияет напрямую на геометрию радуги, но туман или туман рассеивают эффект больше (см.
туманные дуги).
Радуги кажутся полукруглыми над ровной поверхностью только на восходе или закате, когда солнце находится точно на горизонте, большую часть времени виден меньший сегмент дуги.
Эффект попадания света в каплю дождя
Поскольку плотность воды выше плотности воздуха, свет, проходящий из воздуха в каплю дождя под углом, замедляется и меняет направление в процессе, называемом преломлением.
Солнечный свет состоит из света многих различных длин волн, которые замедляются в разной степени, заставляя белый свет разделяться или рассеиваться, при этом более короткие синие и фиолетовые длины волн претерпевают несколько увеличенное изменение направления в сторону более длинных длин волн красного света. .
Если углы, под которыми свет входит в каплю, правильные, часть света, попадающего в каплю, будет внутренне отражаться от внутреннего края капли и выходить из капли, снова преломляясь при переходе из воды в воду. воздуха.
Увидеть радугу
Наблюдатель, стоящий в нужном месте, увидит рассеянный солнечный свет, отраженный к нему.