Как образуется радуга?
Что такое радуга?
Радуга - это разноцветное дугообразное явление, которое может появиться в небе. Цвета радуги образуются в результате отражения и рассеивания света через капли воды, присутствующие в атмосфере. Наблюдатель может воспринимать радугу как расположенную либо близко, либо далеко, однако на самом деле это явление не находится в каком-то определенном месте. Вместо этого появление радуги полностью зависит от положения наблюдателя по отношению к направлению света. По сути, радуга - это оптическая иллюзия.
Радуги представляют собой спектр, состоящий из семи цветов в определенном порядке. На самом деле, школьников во многих англоязычных странах учат запоминать имя “Рой Г. Бив” как мнемонический прием для запоминания цветов радуги и их порядка. “Рой Г. Бив” означает: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый. Внешний край радужной дуги красный, а внутренний - фиолетовый.
Как образуется радуга?
Радуга образуется, когда свет (обычно солнечный свет) проходит через капли воды, висящие в атмосфере. Световые волны меняют направление, проходя через капли воды, что приводит к двум процессам: отражению и преломлению. Когда свет отражается от капли воды, он просто отражается обратно в направлении, противоположном тому, откуда он появился. Когда свет преломляется, он принимает другое направление. Некоторые люди называют преломленный свет “изогнутыми световыми волнами”. Радуга образуется из-за того, что белый свет попадает в каплю воды, где она изгибается в нескольких разных направлениях. Когда эти изогнутые световые волны достигают другой стороны капли воды, они отражаются обратно от капли вместо того, чтобы полностью проходить через воду. Поскольку белый свет разделен внутри воды, преломленный свет воспринимается человеческим глазом как отдельные цвета.
Цвета радуги
Каждая отдельная цветовая волна имеет разную длину. Например, красный свет имеет самую длинную длину волны и изгибается только под углом около 42 градусов. Фиолетовый свет, напротив, имеет самую короткую длину волны и изгибается примерно на 40 градусов, прежде чем выйти из капли воды. Поскольку длина волны красного света больше, он чаще всего появляется на внешнем краю радуги. Аналогично, другие цвета также упорядочены в соответствии с их длиной волны. Другие волны света также отражаются от радуги, однако эти световые волны не видны невооруженным человеческим глазом. Эти невидимые лучи присутствуют по обе стороны радуги. Ультрафиолетовые лучи короче фиолетовых, а рентгеновские даже короче ультрафиолетовых. Гамма-излучение находится на самом дальнем краю этой стороны радуги. На другом конце спектра находится инфракрасное излучение и радиоволны.
Виды радуг
Радуги образуются несколькими способами. Ниже приведены некоторые из различных типов радуг:
Двойная Радуга
Двойная радуга возникает, когда вторая радуга видна над основной радугой. Вторая радуга не такая яркая, как первая. Это явление становится возможным благодаря двойному отражению, которое приводит к изменению порядка цветов второй радуги на противоположный.
Лунный Лук
Хотя большинство радуг связаны с солнечным светом, возникающим сразу после ливня, некоторые радуги создаются светом Луны. Лунные лучи встречаются реже, чем дневные радуги. Эти иллюзии можно увидеть только в некоторых районах мира, как правило, там, где расположены водопады. Лунные лучи часто видны в брызгах, образующихся на дне этих водопадов. Кроме того, лунные лучи обычно требуют, чтобы свет полной луны был виден. Большинство людей считают лунные лучи полностью белыми.
Туманный Лук
Подобно лунным лучам, которые обычно возникают в брызгах водопада, туманные лучи можно увидеть в случаях слабого тумана в сочетании со значительным солнечным светом. В этом случае свет отражается от плотного скопления частиц воды, в результате чего образуется широкая и яркая радуга. Туманные лучи почти полностью белого цвета. Этот белый вид возникает из-за того, что каждая световая волна проецируется на очень широкую область. Эти широкие полосы, как правило, сливаются вместе, создавая белый цвет. Однако по краям туманной ленты иногда можно увидеть красные и синие цветные полосы.
Отражение Радуги
Отраженные радуги можно увидеть над большими водоемами со стоячей водой, такими как озера. Эти отражения возникают, когда на поверхности воды видна первичная радуга. Вода отражает первичную радугу, создавая вторичную радугу над первичной. Эта вторичная радуга является лишь отражением цвета и несколько слабее, чем первичная радуга. Его форма приобретает вытянутую форму и обычно тянется вверх по прямой линии, а не по дуге. Эти две радуги, кажется, соприкасаются там, где каждая соприкасается с землей, создавая более широкую и яркую часть явления. Отражающие радуги встречаются редко.
Отраженная Радуга
Отраженная радуга похожа на отраженную радугу тем, что она возникает над большим количеством стоячей воды, хотя некоторые люди сообщали, что наблюдали отраженные радуги и в небольших скоплениях стоячей воды. Разница между этими двумя типами радуг заключается в том, что отражение проецируется не на небо, а скорее на поверхность воды. Эти радуги образуются, когда волны света проходят через капли воды в атмосфере и отражаются на поверхности воды. Кажется, что конечные точки как основной, так и отраженной радуги соприкасаются в воде, однако они не образуют полного круга. Вместо этого отраженная радуга создает вытянутую овальную форму с радугой в небе.
Монохромная Радуга
Как следует из названия, монохромная радуга принимает один сплошной цвет, а не полный спектр, обычно наблюдаемый в радугах. Это явление создает сплошную красную радугу. Эти радуги чаще появляются после дождя, который выпадает ближе к закату или восходу солнца. В эти часы солнечный свет проникает глубже в атмосферу, заставляя волны зеленого и синего света распространяться на более широкую площадь, и без этих цветов красные световые волны могут доминировать в небе. Монохромные радуги считаются редким явлением.
