Немного физики, или что собой представляет радуга на небе после дождя

Почему появляется радуга? Почему радуга бывает после дождя?

Что такое радуга? Говоря научным языком, радуга — это атмосферное оптическое явление. Появляется радуга при соблюдении нескольких условий:

  • повышенная влажность воздуха (например, дождь, сразу после дождя, туман)
  • наличие Солнца (или другого источника света)

Также для того, чтобы появилась радуга, необходимо, чтобы источник света был позади наблюдателя. Солнечные лучи, встречая на своем пути капельки воды, преломляются, распадаясь на несколько цветов, образуя разноцветную линию в виде полуокружности. Точно такой же эффект производят не только капли дождя, но и тумана, водопада, различных водоемов (рек, озер).

Кроме того, радуга появляется лишь тогда, когда луч света отражается от капли под углом в 42°.

Ширина, яркость радуги зависит от размера капель. Чем они больше — тем ярче и уже радуга. А вот мелкие капли дают бедный, блеклый окрас, но при этом сама радуга будет гораздо шире.

Как появляется

Причины возникновения радуги кроются в неоднородной природе света. Видимый нами белый свет состоит из волн различной длины, воспринимаемых глазом как разные цвета. При определенных условиях световой поток раскладывается на составляющие, так получается разноцветная дуга.

Ее образование связано с двумя оптическими явлениями:

  • дифракция – отклонение луча света от первоначального направления при переходе в среду с иной плотностью;
  • дисперсия – разложение света на части в спектр – из-за разного угла отклонения световых волн различной длины.

Луч Солнца, сталкиваясь с дождевой каплей, меняет траекторию движения. Часть света отражается обратно, остальной свет проходит внутри капли, под углом к первоначальному лучу. При этом слабее всего отклоняются красные составляющие видимого спектра, у которых длина волны максимальная. А самый большой угол преломления получается у волн короткой длины – фиолетовых. Достигнув внутренней поверхности капли, свет отражается от нее и выходит обратно.

Таким образом, отражаясь от внутренней и внешней поверхности капли, луч преломляется и возвращается обратно под углом относительно исходного движения. В результате этих преломлений угол между крайними границами спектра максимально увеличивается, и к наблюдателю свет возвращается в виде разноцветной полосы. Такая радуга называется первичной, и красный цвет располагается на внешней стороне ее дуги, а фиолетовый – снизу.

Необычные радуги

Отражённая радуга (верхняя) и основная радуга (нижняя) на закате

Чаще всего наблюдается простая радуга-дуга, но известно много других оптических феноменов, которые возникают по похожим причинам или похоже выглядят. Среди них, например, туманная (белая) радуга, возникающая на очень маленьких капельках тумана, и огненная радуга (один из видов гало), возникающая на перистых облаках. Похож на радугу и слабый паргелий — гало в 22° слева и справа от солнца. Ночью можно увидеть лунную радугу.

Когда радуга появляется над поверхностью воды (или над другой отражающей поверхностью, например, мокрым песком), может возникнуть так называемая отражённая радуга (англ.  Reflection Rainbow). Она появляется, когда солнечный свет отражается от поверхности воды до того, как попадает на дождевые капли, где происходит преломление. Необходимо, чтобы водная поверхность была достаточно большой, спокойной и близкой к стене дождя. Из-за большого количества условий отражённая радуга — редкое явление.

Запоминалки и стихи о радуге

Для того, чтобы крепче запомнить последовательность цветов радужного спектра, неведомый поэт сочинил так называемые мнемонические фразы, или акростихи. Дети тут же назвали их запоминалками. Названия цветов обозначаются первыми буквами слов — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. Самая главная запоминалка о радуге, конечно:

Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан.

Есть и другие. Например:

Как Однажды Жак-Звонарь Головой Сломал Фонарь.Когда Охота Женщину Закрой Глаза Сиди Фантазируй.

И даже такие:

Кот Ослу Жирафе Зайке Голубые Сшил Фуфайки.Карлсон Опять Жизнерадостно Задумал Гадость С Фрикадельками.Каждая Образованная Женщина Завтракает Горячими Сырыми Фрикадельками.

Посвятили свои стихи радуге наши знаменитые поэты. Вот строки их творений:

А Самуил Маршак посвятил радуге аж три стихотворения:

image

То же самое можно проделать другим способом. Нужно взять прозрачный стакан с водой и поставить его на подоконник. Невдалеке, на полу, положить лист бумаги. Окно необходимо смочить горячей водой. Солнечные лучи, проходя сквозь стакан с водой, будут распадаться на цвета. Таким образом, на бумаге получиться увидеть радугу. Главное в этом деле – правильно настроить положение стакана и бумаги.

image

То же самое можно проделать другим способом. Нужно взять прозрачный стакан с водой и поставить его на подоконник. Невдалеке, на полу, положить лист бумаги. Окно необходимо смочить горячей водой. Солнечные лучи, проходя сквозь стакан с водой, будут распадаться на цвета. Таким образом, на бумаге получиться увидеть радугу. Главное в этом деле – правильно настроить положение стакана и бумаги.

Полезно0 0 Не очень

Комментарии0

Я всегда любила наблюдать за природой и за ее явлениями. Радуга вызывала постоянно у меня восхищение и радость, в то же время оставаясь загадкой. Меня интересовало, как она появляется, почему именно столько цветов в радуге, и почему она дугообразная? Ответы на эти вопросы нашлись и оказались простыми и интересными.

Интересные факты о радуге

Вот некоторые интересные факты о радуге:

  1. Для того, чтобы мы могли увидеть радугу, свет должен преломляться под углом в 42 градуса.
  2. Для того, чтобы это природное явление образовалось в небе, нужны два компонента — солнце и дождь.
  3. То, что радуга состоит из семи цветов, открыл ученый Исаак Ньютон.
  4. Это красочное явление наблюдается только во время дождя и имеет форму вытянутой дуги, похожей на лук (оружие древних племен). Именно поэтому мы называем его радугой.
  5. Бывают случаи, когда одна капля дождя дважды отражает солнечный свет. Тогда появляется вторая радуга. Эти радуги представляют собой перевернутую версию первоначальной, зеркальное отражение. И цвета в них идут в обратном порядке.
  6. Существует такая радуга, которая появляется ночью. Она называется «лунная дуга», и это очень редкое зрелище. Ее непросто увидеть потому, что лунный свет не такой яркий, как солнечный. Поэтому, несмотря на то, что он отражает свет таким же образом, часто этого недостаточно, чтобы заставить цвета стать видимыми для нас. Еще одна причина заключается в том, что ночью обычно слишком темно, чтобы заметить «лунную дугу». Но если луна светит достаточно ярко, у вас есть шанс.
  7. С земли радуга часто выглядит как дуга или как полукруг; но если смотреть с большой высоты, то обнаруживается, что она имеет круглую форму.
  8. Вы никогда не сможете достичь конца радуги, она движется вместе с вами.

Мы рассказали вам все, что знали об этом явлении. Теперь вы вооружены всяческими интересными фактами и готовы к любым детским вопросам о радуге. Даже самым каверзным.

Нашли нарушение? Пожаловаться на содержание

Ссылка на основную публикацию
Похожее