Рассказ о физическом явлении радуга
Если вы когда-то смотрели безумно увлекательные лекции по физике, то имя Уолтер Левин вам скажет о многом. Если нет — немного вам завидуем: вас ожидает путешествие в страну науки. Газета New York Times назвала профессора Уолтера Левина веб-звездой. Ежедневно профессор влюбляет в физику тысячи людей, а в числе его поклонников сам Билл Гейтс. Сегодня в рубрике «Интеллектуальный час» — долгожданная книга Уолтера Левина «Мир глазами физика».
Профессор считает то, что большинство современных учителей физики игнорируют такое потрясающее явление, как радуга, на своих уроках, преступлением перед учениками. «Как много маленьких чудес повседневной жизни (красивых и впечатляющих) проходят мимо нас незамеченными просто потому, что никто не научил нас их видеть. Я люблю читать лекции о радугах и неизменно перед ними говорю студентам: „К концу этой лекции ваша жизнь уже никогда не будет прежней“. Это относится и к вам», — пишет Уолтер. Готовы? Тогда в путь.
Красивейшее из чудес
Мои бывшие студенты и люди, смотревшие мои лекции в интернете, вот уже много десятилетий присылают мне по обычной и электронной почте прекрасные изображения радуг и других атмосферных явлений.
Я иногда чувствую себя так, будто создал сеть разведчиков радуг, действующую ныне по всему миру.
Надо сказать, некоторые из полученных мной снимков совершенно потрясающие — особенно с Ниагарского водопада, где столько брызг, что радуги получаются невероятно впечатляющими.
Я уверен, что вы за свою жизнь видели по крайней мере десятки, если не сотни, радуг. Большинство из нас смотрели на радуги, но очень немногие их видели. В древней мифологии их называли божьими дугами, мостами, соединявшими дома смертных и богов.
Что скрывается за радугой
Отчасти очарование радуг объясняется тем, как широко, величественно и эфемерно они раскидываются через все небо. Но, как это часто бывает в физике, в основе столь масштабного величия лежат непостижимо огромные количества чего-то исключительно малого: крошечных сферических капелек воды, иногда менее одного миллиметра в диаметре, плавающих в небе.
Хотя ученые пытались объяснить происхождение радуг как минимум на протяжении тысячи лет, первое по-настоящему убедительное объяснение предложил Исаак Ньютон в опубликованном в 1704 году труде «Оптика». Ньютон понял сразу несколько моментов, каждый из которых играет важную роль в создании радуг.
Во-первых, он продемонстрировал, что обычный белый свет состоит из всех цветов (я собирался сказать «всех цветов радуги», но не хочу забегать вперед). Преломляя (изгибая) свет через стеклянную призму, ученый разделил его на составные цвета.
Он также определил, что преломлять свет могут разные материалы, в том числе вода. Ньютон пришел к совершенно правильному заключению, что радуга в небе — это результат успешного сотрудничества между солнцем, несметным числом дождевых капель и нашими глазами, которые должны смотреть на эти капли строго под прямым углом.
Чтобы понять, как получается радуга, следует разобраться, что происходит, когда свет проникает в дождевую каплю. Но помните, что все, что я буду говорить об одной капле, на самом деле относится к бесчисленному числу капель, из которых состоит любая радуга.
Как преломляется свет
Когда луч света проникает в каплю дождя и преломляется,он раскладывается на составляющие его цвета. Красный свет преломляется, или изгибается, меньше всех, а фиолетовый — сильнее всех.
Все эти разноцветные лучи продолжают свой путь к тыльной части дождевой капли. Одни проникают в нее и выходят, а другие отскакивают назад, или отражаются, под некоторым углом на переднюю часть капли. По сути, часть света отражается более одного раза, но для нас этот факт пока неважен; он станет важным чуть позже. На данный же момент нас интересует свет, который отражается только единожды. Когда он выходит из передней части капли, некоторая его часть снова преломляется, далее отделяя друг от друга цветные лучи разного цвета.
После того как лучи солнечного света преломляются, отражаются и преломляются снова на выходе из капли, они уже направлены практически в обратную сторону.
Главная причина, почему мы видим радугу, — красный свет выходит из капли под углом от первоначального направления солнечного света при его проникновении в каплю, который всегда меньше 42 градусов.
То же самое относится ко всем дождевым каплям, потому что солнце, по сути, находится бесконечно далеко от них. Угол, под которым красный свет выходит из капли, может быть каким угодно от 0 до 42 градусов, но никогда не превышает 42 градусов, и этот максимальный угол для каждого цвета разный. Для фиолетового света он около 40 градусов. Именно из-за разных максимальных углов для каждого цвета радуга состоит из разноцветных полос.
Что нужно охотнику за радугами
Как увидеть радугу? Вот научный совет. Прежде всего доверяйте своей интуиции, подсказывающей вам, когда можно увидеть радугу: когда выглядывает солнце перед или сразу после дождя. Почувствовав, что все идет к этому, сделайте следующее. Во-первых, повернитесь затылком к солнцу, затем найдите тень своей головы и посмотрите под углом 42 градуса в любом направлении от воображаемой линии — мысленно нарисуйте линию, идущую от Солнца через вашу голову к дальнему концу вашей тени на земле (она будет располагаться параллельно направлению солнечных лучей, тянущихся к дождевым каплям).
Если солнечного света достаточно, равно как и количества дождевых капель, это сотрудничество света и капель будет эффективным и вы увидите в небе красочную дугу.
Предположим, что солнца вам совсем не видно — оно спрятано за облаками или зданиями, но тем не менее явно светит.
Тогда вы все равно сможете увидеть радугу, если только между солнцем и каплями нет облаков. Потому что знаете, как правильно смотреть (помните про угол в 42 градуса).
Зная, как найти на небе радугу, вы наверняка начнете искать ее повсюду. Я, признаться, часто просто не способен бороться с этим искушением. Однажды мы со Сьюзен ехали домой, и начался дождь. Поскольку мы двигались прямо на запад, в сторону солнца, я, несмотря на плотное движение, свернул на обочину, вышел из машины и посмотрел назад. Это была неописуемая красота!
Всякий раз, проходя мимо фонтана в яркий солнечный день, я стараюсь встать так, чтобы поискать радугу там, где, как я знаю, она должна находиться. Попробуйте сами, когда будете проходить мимо фонтана. Встаньте между солнцем и фонтаном спиной к солнцу и не забудьте, что брызги фонтана работают точно так же, как капли дождя в небе.
Найдите тень своей головы на земле и мысленно нарисуйте воображаемую линию. Теперь смотрите под углом 42 градуса от этой линии. Если в этом направлении достаточно капель, вы увидите сначала красную полосу радуги, а потом и все остальные.
Как образуется двойная радуга
Если вы видели двойную радугу, то наверняка заметили, что вторичная радуга менее яркая, чем первичная. Однако вы наверняка не обратили внимания, что порядок цветов во вторичной радуге обратный порядку в первичной: синий (фиолетовый) находится снаружи, а красный внутри.
Двойная радуга на водопаде Виктория, — источник.
Как образуется двойная радуга? Одни световые лучи, проникающие в капли, отражаются всего один раз, другие перед выходом из капли отражаются дважды. Хотя световые лучи, проникающие в любую заданную дождевую каплю, могут отражаться внутри нее многократно, первичная радуга состоит только из тех, которые отразились один раз. А вот вторичная радуга, напротив, создается из лучей, которые отражаются перед преломлением на выходе внутри капли дважды.
Из-за этого дополнительного отскока внутри капли цвета во вторичной радуге следуют в порядке, обратном порядку в первичной радуге.
Причина, по которой вторая радуга появляется на небе в месте, отличном от первой, заключается в том, что дважды отраженные красные лучи выходят из капли под углами, которые всегда больше (да-да, больше), чем примерно 50 градусов, а дважды отраженные синие лучи — под углом, всегда большим, чем 53 градуса. Таким образом, вторую радугу надо искать в 10 градусах от первой.
А то, что она менее яркая, объясняется тем, что света который отражается внутри капли дважды, намного меньше, чем света, который отражается один раз; следовательно, света для создания вторичной радуги гораздо меньше. По этой же причине увидеть вторичную радугу куда труднее, чем первичную.
Теперь, когда вы знаете, что она часто сопровождает первичную радугу и где ее искать, вы увидите ее много-много раз.
Как сделать радугу самому
Итак, вооружившись информацией о радугах, вы можете произвести небольшое оптическое волшебство и собственноручно создать радугу в своем дворе или даже просто на тротуаре — с помощью обычного садового шланга. Кстати, создать собственную радугу можно, даже когда солнце находится в зените, что в природе случается очень редко.
Если на конце вашего шланга есть насадка, отрегулируйте его в тонкую струйку, чтобы капли получались достаточно маленькими, и когда солнце будет высоко в небе, направьте шланг на землю и начните распыление. Вы не увидите сразу весь круг, но кусочки радуги заметите. А перемещая носик шланга по кругу, вы, часть за частью, сможете увидеть целый круг радуги. Почему придется действовать таким образом? Потому что у вас нет глаз на затылке!
Третья радуга
Студенты часто спрашивают меня, а бывает ли третичная радуга. Ответ: и да и нет. Третичная радуга, как вы могли догадаться, — результат тройного отражения света внутри капли.
В центре такой радуги расположено солнце, и, как и первичная радуга с центром в точке солнечного противостояния, она также имеет радиус около 42 градусов, и ее красная полоса находится на внешней стороне. Таким образом, чтобы увидеть третичную радугу, вам нужно смотреть в сторону солнца, а капли дождя должны быть между ними и вами. Но при таком раскладе вы почти никогда не увидите солнца.
Тройная радуга. Подлинная фотография или фотошоп? Судя по словам Уолтера Левина, второе. В любом случае, выглядит завораживающе, — источник.
Есть и другие проблемы: много солнечного света будет проходить через капли, вообще не отражаясь, что приведет к очень яркому и большому свечению вокруг солнца, в результате чего увидеть третичную радугу будет практически невозможно. А еще она более блеклая, чем вторичная. Кроме того, гораздо шире первичной и вторичной, следовательно, и без того слабый свет радуги распределяется по небу еще сильнее и увидеть ее труднее.
Насколько мне известно, фотографий третичных радуг не существует, и я лично не знаю никого, кто бы их когда-либо видел. Тем не менее отчеты о наблюдениях за этим природным явлением имеются.
Радуги — наиболее известное и красочное атмосферное явление, но отнюдь не единственное. Существует целый ряд других явлений атмосферы; некоторые из них сразу бросаются в глаза, а другие, напротив, мистически загадочны. Еще больше научных фактов и объяснений читайте в книге «Мир глазами физика».
Волшебное явление природы: интересные факты о радуге
Что такое радуга?
Радуга — это особое явление, которое происходит в природе, когда с одной стороны дождливо, а с другой солнечно. Она состоит из дуги, которая образует в небе семь цветов, а именно — фиолетовый, зеленый, голубой, оранжевый, желтый, синий и красный.
Помните присказку: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан»? Каждое слово этой фразы начинается с буквы, обозначающей один из цветов. Выучите ее со своими детьми, им будет очень интересно. Так вот, когда солнечный свет, преломляясь, проходит сквозь мельчайшие дождевые капли, появляется радуга.
Появление
Яркая, разноцветная арка появляется в основном или до, или после дождя, поскольку радуга и дождь связаны друг с другом. При этом солнечные (лунные) лучи обязательно должны проникать сквозь тучи, светило находится за спиной человека, а моросящий дождь – спереди. Если радуга появится утром или вечером (когда Солнце недалеко от горизонта), то она окажется большого размера, если днём (светило стоит высоко) — маленького.
Почему именно возникает это явление природы, первый объяснил Декарт в начале 17 века. В его время ещё ничего не знали о том, что белый способен распадаться на разные цвета. Из-за этого радуга учёного оказалась белоснежной.
Раскрасил её Ньютон, открыв дисперсию и объяснив этот процесс природы.
Если говорить коротко об этом феномене, то его можно объяснить, как оптическое явление, которое возникает, когда преломляются и отражаются лучи небесного светила в огромном количестве (часто доходящем до миллиона) дождевых капелек, и затем дождь и радуга видны человеческому глазу.
Каков механизм этого явления?
Простое объяснение появления радуги на небе заключается в том, что обычно мы видим солнечный свет. Белый свет, который попадает на нашу планету с огромной звезды Солнечной системы — собственно, в честь которой система и названа. Конечно же, это Солнце. Этот свет состоит из разных цветов, но пока он движется в одном направлении, он кажется белым.
Старика отдали под суд за кражу хлеба: судья вынес справедливый приговор
Краудинвестинг на примере Gem4me
Старые поддоны и немного другого хлама, и игровая кухня готова: фото
Однако во время дождей миллионы капель заставляют цвета в белом свете разделяться и преломляться через них. Каждая капля дождя на самом деле создает свою собственную радугу, но когда их очень много, радуга становится достаточно большой, и мы можем видеть ее невооруженным глазом.
Чарующее явление в легендах мира
Человечество с прадавних времён задумывалось над природой этого феномена и почему, радуга и дождь так связаны друг с другом. Поэтому не удивительно, что с ней связано огромное количество самых разнообразных историй и легенд, большинство из которых – чрезвычайно оптимистичны.
В Старом Завете. Бог подарил людям это удивительное явление как символ нерушимости своего Слова. А пообещал Он Ною и его семье, что всемирного потопа люди больше никогда не увидят.
Для древних греков. Согласно древнегреческим мифам, по радуге с небес на землю к людям спускалась вестница богов Ирида.
Что такое северное сияние?112094.836
У древних китайцев. Для китайцев радуга являлась небесным драконом, который означал единение Неба с Землёй.
У прадавних славян. Наши предки верили, что это удивительное явление служит волшебным мостом. По нему спускаются ангелы, набирают воду из рек, после чего выливают её в облака – после этого они орошают всё вокруг живительным дождём. Здесь радуга и дождь тесно взаимосвязаны.
Радуга для суеверных. Интересно, что далеко не все думали, что появление этого удивительного явления природы – к добру. Некоторые считали, что появление радуги приносит несчастье. Хотя бы потому, что по ней души умерших людей переходят в царство мёртвых, а значит её появление сигнализирует о чей-то близкой кончине.
Радуга и народные приметы. Естественно, народные приметы также не могли обойти это атмосферное явление стороной – люди, ориентируясь на него, пытались предсказывать погоду. Например, если радуга располагалась высоко и была более выгнутой – значит, погода будет хорошей, если же разноцветная дуга находилась низко и оказывалась растянутой – можно готовиться к ненастью.
Интересные факты о радуге
Вот некоторые интересные факты о радуге:
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
Что такое радуга? Полное описание самого красивого явления в природе
Приветствую, уважаемые читатели! Наша планета содержит в себе много тайн. Многие из вас согласятся, что к настоящим чудесам природы можно отнести такое явление, как радуга. С далёкой древности она удивляла, восхищала, пугала людей.
Во всех народах существуют мифы и предания о данном явлении природы и присущей ему волшебной силе. Небесная дуга часто упоминается в поэзии, вдохновила не одного музыканта и художника на посвящённые ей произведения искусства.
Но что такое радуга? Что мы знаем о ней, кроме того, что она разноцветная, дугообразная и появляется после дождя? А ведь на самом деле у этого уникального природного явления много особенностей, разновидностей и существует множество интересных фактов, которые далеко не всем известны.
Форма радуги и причина появления
Радуга и дождь – неразделимые понятия, поэтому и увидеть её можно или вовремя дождя или после, иногда – перед. Как же она образуется? Возникает вследствие преломления света, когда он проходит сквозь капельки воды в атмосфере.
По своей изогнутой форме напоминает арку, но это только в том случае, если на неё смотрят снизу и земная поверхность не даёт увидеть всю картину. Как же она выглядит на самом деле? Если взглянуть с самолёта или высокой горы, то сразу станет видно, что имеет форму круга. Круглая радуга смотрится совершенно иначе.
Чаще всего встречаются одинарные дуги, но можно увидеть и двойную, и тройную. Некоторым счастливчикам удалось запечатлеть четыре дуги, но это произошло всего лишь несколько раз за сто лет. Даже, если видно несколько дуг – яркой будет всё равно только одна, остальные будут более бледными на фоне основной.
7 цветов радуги по порядку
Первым выделил цвета радуги в том виде, в котором они известны нам – известный физик и астроном Исаак Ньютон. Вначале он определил 5 цветов, а со временем добавил ещё два – оранжевый и синий. Ранее Аристотель определял только 3 цвета.
Как правило, человеческому глазу видно 7 цветов, на самом деле их гораздо больше. Для того чтобы запомнить в каком порядке они располагаются кто-то сообразительный придумал фразу, в которой первая буква каждого слова обозначает цвет по порядку:
Существует ещё несколько фраз для запоминания порядка цветов, но у нас они не так распространены, например:
«Как однажды Жак-звонарь головой сломал фонарь», «Крот овце, жирафу, зайке голубые сшил фуфайки».
Не у всех народов принято считать, что в радуге 7 цветов.
Например, у японцев вообще нет в языке зелёного цвета, это всего лишь оттенок синего, поэтому и в радуге у них 6 цветов. У англичан нет голубого цвета, это просто светло-синий, соответственно они тоже выделяют только 6 цветов.
Цвета радуги располагаются в таком порядке от внешнего края к внутреннему и не имеют чёткой грани между собой, поэтому человеческому глазу невозможно точно определить, где именно один цвет переходит в другой. Самым ярким цветом является красный, а фиолетовый, как правило, вообще уже трудно различить.
Виды радуги
Изначально все радуги можно разделить на первичные и вторичные. Мы чаще всего наблюдаем первичную, её можно определить по цветам – они более яркие и чёткие.
Для создания вторичной радуги солнечный свет преломляется дважды, из-за этого цвета в ней располагаются в обратном порядке. Сама по себе вторичная дуга не существует, на небе она появляется только рядом с обычной, как её зеркальное отражение.
Из-за большого разнообразия радуг, учёные после изучения не одной тысячи фотографий, распределили их по схожим свойствам на определённые группы:
Солнечная. Самый распространённый вид, который мы обычно видим на небе. Это самая яркая радуга с привычной формой и всем известными цветами.
Лунная или ночная. Это радуга, которая появляется исключительно ночью из-за света луны. Так как свет луны не очень яркий, то и увидеть подобное явление получается редко, и стандартные яркие цвета различить не выйдет. Она будет напоминать просто белую дугу возле луны.
Наблюдать это уникальное зрелище лучше всего в дождь при полной луне, причём дождь должен идти только на одной части неба, а другая часть неба должна быть безоблачной. Дуга будет располагаться на противоположной луне стороне. Чтобы увидеть ночную радугу, которая образовывается без дождя, нужно находиться возле водопада или там, где есть туман.
Туманная. Иногда радужные дуги возникают не только после дождя или вблизи от водопада, а ещё и во время тумана. Туман состоит из капель воды и когда солнечные лучи попадают на них, они преломляют и рассеивают свет.
В туманной радуге цвета отличаются от солнечной, основной цвет – белый, иногда он дополняется оранжевым и фиолетовым. Цвет зависит от размера капелек: чем они меньше, тем цвет белее и наоборот. Так как туман появляется и ночью, то туманные радуги могут быть и солнечными, и лунными.
Огненная. Образуется вследствие преломления солнечных лучей через кристаллы льда, которые находятся в перистых облаках. Причём кристаллы должны находиться в горизонтальном положении, а солнце выше пятидесяти восьми градусов над горизонтом.
При сочетании всех этих условий радуга словно зажигает облако разными цветами. Иногда она настолько расползается по облаку, что сливается с горизонтом. Это природное явление можно увидеть не во всех широтах и только летом.
Перевёрнутая. Появляется только тогда, когда на небе перистые облака. С помощью кристаллов, которые содержатся в них под определённым углом – солнечные лучи преломляются таким образом, что изменяется и порядок цветов и форма радуги. Больше всего вероятности увидеть подобное зрелище – в северных странах.
Зимняя. Атмосферное явление, которое довольно часто возникает в сильные морозы.
На самом деле в науке принято называть это явление эффектом гало, но люди нарекли зимней радугой. Чаще всего напоминает сияние вокруг солнца, которое появляется в результате преломления света через кристаллы льда, находящиеся в атмосфере.
Но одним из необходимых условий для этого эффекта является повышенная влажность воздуха. Редко можно увидеть все 7 цветов в зимней радуге, чаще она отливает оттенками красного.
Удивительно, но факт!
Далеко не каждая радуга состоит именно из семи цветов, иногда нескольких цветов не хватает, а возможно даже появляется полоска нестандартного цвета в середине. Это зависит от угла, под которым падает свет, и от размера капелек воды.
Радуга является символом и частью названий многих движений. Например, корабли Гринписа называются «Воины радуги», на «Флаге мира», символа движения за мир изображены радужные полоски.
Очень редко можно увидеть радугу в обед. Так как для её образования нужно, чтобы солнце находилось не выше, чем под углом 42 градуса, то это атмосферно явление чаще всего можно увидеть утром или вечером.
Каждый наш глаз по отдельности видит слегка разные дуги, а не одну и ту же, потому что смотрит под другим углом и свет преломляется через капельки воды уже иначе. Поэтому два разных человека, даже находясь рядом, всегда видят отличающиеся друг от друга радуги.
Радуга состоит более чем из тысячи цветов, многие из которых наш глаз даже не может увидеть, а не из 7, которые мы знаем с детства.
Самое долгое радужное явление зафиксировано в 1994 году в Англии в городе Шеффилд. Оно находилась на небе 6 часов: с девяти часов утра до трёх часов дня.
Через линзу фотоаппарата получаются более насыщенные цвета. С помощью специальных настроек фототехники можно зафиксировать дугу не только второго и третьего порядка, но даже и пятого, шестого.
Если видно первичную и вторичную радугу, небо между ними обычно темнее и этот отрезок называется полосой Александра. Своё название этот участок получил от имени древнегреческого философа, который описал данное явление ещё в двухсотом году нашей эры.
У Леонардо да Винчи есть изобретение «Мост радуга», макет этого моста можно увидеть в римском музее.
В древнем Китае велись записи появления радуги, сохранились даже рисунки.
В 1635 году Декарт предоставил полное и правильное описание образования вторичной радуги в своей научной работе «Метеоры», где была отдельная глава «О радуге».
Радугу можно создать самому в домашних условиях: с помощью шланга с водой во дворе дома в солнечный день, при помощи стакана воды и белого листа бумаги или даже просто наблюдать её на компакт-диске.
Сказания предков о радуге
Наши предки всегда связывали радугу, как и все неизведанное и непонятное, с чем-то мистическим и потусторонним. Она символизировала для них связь между небом и землёй или границу между мирами. В разных народах существовали различные поверья:
Появление радуги всегда связывали с соприкосновением божественных сил с миром людей, потому как появлялась она ненадолго, а зрелище было очень красивым и удивительным.
Приметы о радуге
Практически все народные примерты сводятся к тому, что увидеть радугу – к большому счастью. Всё в жизни наладится, придёт успех и удача.
К чему снится радуга
Значительную часть нашей жизни занимают сны, и мы привыкли к ним прислушиваться. Очень часто они о чём-то предупреждают, стараются нас предостеречь. Обычно радуга во сне – это хороший знак, предвестие счастья. Сон с радугой предвещает хорошие перемены.
Сонник Миллера трактует сон, в котором видны радужные полоски, как обещание большой удачи, прибыли и гармонии в семье. По значениям современного сонника она снится к пустым переживаниям и страхам. Скорее всего, ваши проблемы преувеличены. Увидеть радугу во сне влюблённым – к скорой свадьбе и крепкой семейной жизни.
По соннику Ванги увидеть в небе радужную дугу – означает скорое радостное событие в жизни, если же она погасла – это к разлуке с возлюбленным на время или навсегда.
По значениям женского сонника снится к скорому счастливому, удивительному событию в жизни, к осуществлению всех планов и удаче в любых начинаниях.
В любовном соннике означает скорое и удачное замужество.
По соннику Пифагора увидеть во сне радугу означает то, что у вас вскоре начнётся новая жизнь, потому что определённый жизненный этап подошёл к своему логическому завершению.
Как предсказать погоду по радуге
Наши предки научились предсказывать погоду по многим природным явлением, исключением не стала и радуга:
С точки зрения психологии люди так восторгаются радугой, потому что она яркая и позитивная и несёт в себе надежду на счастливое, «радужное» будущее. Обычно даже взрослые, когда видят её, испытывают давно забытые радостные детские эмоции. И дело тут совсем не в научной сложности уникального атмосферного явления.
А какие вы наблюдали разновидности радуги? Сколько по времени они находились на небе? Возможно, вы установили новый мировой рекорд? Пишите в комментариях, а также, если нашли в статье что-нибудь новое и интересное для себя – делитесь этим с друзьями. Подписывайтесь на наши обновления, а мы со своей стороны обещаем радовать вас интересными и увлекательными открытиями.
Интересные факты
Круговая радуга получается из-за сферической формы капель. Отраженный свет образует окружность, центр которой находится на одной линии с глазом наблюдателя. Поэтому стоящий на земле человек не может увидеть нижнюю половину дуги.
Радуга – это лишь оптический эффект, объяснение которому дает наука. Она не находится в конкретном месте и к ней, как и к линии горизонта, нельзя подойти. То, что видит каждый из нас, зависит от места наблюдения и нашего положения относительно Солнца или другого источника света.
В какое время года бывает радуга? Практически в любое. Просто зимой влагу заменяют кристаллы льда. Поэтому наблюдать это чудо природы можно всегда, когда есть сильный источник света и погодные условия для его превращения в спектр.
Радуга своими руками
Если кому-то постоянно не везёт, и он практически никогда не может увидеть этот природный феномен воочию, отчаиваться не стоит, ведь радугу каждый вполне может создать самостоятельно. Тут и возникает вопрос, как сделать радугу.
Вариант 1. Самый простой
Взять стеклянную призму, лист белой бумаги и выйти на Солнце. Повернуться к нему спиной и разместить призму таким образом, чтобы свет падал сквозь неё на лист. Радуга готова! Приближая и удаляя призму от бумаги, можно увеличивать или уменьшать разноцветное чудо.
Вариант 2. С водой-1
В данном случае призмой выступит стакан с водой, заполненный на три четверти. Дальше нужно действовать, как в первом варианте. В результате у вас получится дождь и радуга.
Вариант 2. С водой-2
Взять миску, наполнить её водой, найти белый лист бумаги и небольшое зеркало. Миску выставить на солнце, опустить зеркало в воду, притулить к краю посуды и повернуть так, чтобы на него падали световые лучи. После этого нужно двигать лист бумаги вдоль миски в поисках места, где на нём будет отображаться радуга.
Вариант 3. С CD-диском
Радугу вполне можно увидеть, используя диск. Это происходит из-за того, что его поверхность имеет огромное количество бороздок, которые исполняют роль маленьких призм.
Необходимо подойти к освещённому окну, закрыть его шторой таким образом, чтобы остался маленький просвет для световых лучей. Взять диск и разместить его так, чтобы на него попал солнечный свет, после чего нужно отразить луч с помощью диска на картон. Если наклонять диск в разные стороны, можно получить как радужную полоску, так и круговую радугу. Если вместо Солнца использовать фонарик, цвета радуги окажутся менее насыщенными.
Количество цветов
Не везде и не всегда в радуге выделялось семь цветов. Во времена Аристотеля их насчитывали всего три:
Представители африканских племен и вовсе ограничивались разделением оттенков на светлый и тёмный. Исаак Ньютон изначально разглядел в радуге пять цветов:
Чуть позже он обнаружил шестой цвет — оранжевый. Но на сознание учёных тех времён большое влияние имела церковь, и цифра 6 глубоко верующему Ньютону не понравилось. Другое дело 7, имеющий древнее мистическое значение, символизирующий количество дней недели и смертных грехов. Поэтому физику пришлось буквально высмотреть седьмой цвет: он определил его как индиго.
Однако со временем в некоторых государствах понимание количества цветов в радуге снова сократилось до шести. Сейчас голубой и синий, которые различают в России, объединяются в один в следующих странах:
В Японии цветов тоже шесть, но голубой и синий они различают. Зато зелёного в их языке нет. Он воспринимается японцами как оттенок синего.
Виды радуги
Ученые выделяют разные виды радуги в зависимости от размера капель, интенсивности света и высоты Солнца над поверхностью земли.
Иногда можно наблюдать вторую радугу, меньшей яркости, вокруг первой:
Это происходит, когда солнечные лучи отражаются внутри капли дважды, прежде чем выйдут на поверхность. Интенсивность светового потока ослабевает, а разноцветная полоса выходит «перевернутой» – вверху оказывается фиолетовый цвет. В результате на небе появляется двойная радуга. Небесный сектор между двумя дугами обычно имеет более темный оттенок, чем за их пределами. Этот участок называют полосой Александра, по имени философа Древней Греции Александра Афродисийского, впервые описавшего данный эффект во II веке н. э.
Гораздо реже встречается в природе тройная радуга:
Это возможно при трехкратном отражении лучей внутри капель. При этом образуется дуга третьего порядка, более слабая, чем предыдущие две.
Солнечный луч, проходящий сквозь крупные капли, ослабевает и создает более рассеянный спектр. Цвет и яркость Солнца меняются на рассвете и закате. Закатный свет преодолевает максимальное расстояние до глаз наблюдателя, что доступно длинноволновому участку спектра. Поэтому встречается красная радуга – с преобладанием красных и оранжевых полос:
И если дождь, радуга и Солнце – это привычное сочетание, наблюдаемое чаще всего, то при отсутствии Солнца или дождя атмосферное явление может принимать самые необычные формы.
Необычные виды
К необычным и редким видам радуги относятся:
Лунная радуга, иначе называемая ночной, встречается в природе гораздо реже, чем привычная дневная. Она возникает на полной фазе Луны во влажном воздухе. Луна должна находиться в ясном небе на высоте менее 42° над горизонтом, а наблюдатель – между Луной и дождем. Известны подобные явления над водопадами:
Рецепторы человеческого глаза, различающие цвета, неактивны при слабом освещении. Поэтому ночная радуга воспринимается зрением как белая, в отличие от разноцветной дневной. Однако увидеть весь спектр можно на снимке с длительной экспозицией.
Для появления туманной радуги вместо дождя и Солнца требуется сочетание тумана с солнечным или лунным светом. Поскольку капли влаги в данном случае очень малы (их радиус не больше 0,05 мм), свет в них не всегда может рассеяться в виде спектра. Такое явление выглядит как ореол белого цвета, именно поэтому явление иногда называют белой радугой. При этом внешние контуры дуги могут быть окрашены в фиолетовый и оранжевый цвета:
К наиболее редким погодным феноменам относится огненная радуга. Она выглядит как горизонтальная дуга на фоне легких перистых облаков. Именно поэтому ее также называют радуга с облаками. Благодаря огромному радиусу линия дуги кажется прямой, простираясь параллельно горизонту на сотни километров:
Для ее появления необходимы три фактора:
Кристаллы льда должны лечь горизонтально в воздухе, что случается довольно редко. Лучи Солнца проникают сквозь боковые стенки кристаллов и, преломляясь, выходят через нижнюю горизонтальную грань. Облака в лучах спектра вспыхивают радужным светом.
Огненная радуга считается одной из разновидностей гало.
Упоминание в Библии
О семицвете есть упоминание и в Библии. Там он появился после всемирного потопа как символ прощения, данного Богом человечеству. Кстати, эта версия имеет научное обоснование. Есть предположение, что потоп, уничтоживший огромное количество живых организмов, действительно случился за много веков до нашей эры. До него небо застилали густые облака, ультрафиолет не воздействовал на людей, и они жили гораздо дольше, чем сейчас.
Но это не могло продолжаться вечно. Огромное количество паров и осадков на земле привело к потопу, из-за которой сместилась земная ось, и появилась смена времён года. Кроме того, облака стали значительно реже, и только в них теперь стало возможным увидеть радугу.
Природа дарит человечеству множество удивительных явлений и феноменов. Одни из них люди могут объяснить, другие до сих пор остаются загадками.
Схожие явления
При низких температурах воздуха можно увидеть похожие атмосферные явления:
Морозной зимой иногда возникает светящийся ореол вокруг Солнца и Луны. Этот эффект называется гало. Он проявляется возле сильных источников света (иногда вокруг уличных фонарей) и вызван прохождением света сквозь ледяные кристаллы в нижних слоях атмосферы. От формы кристаллов и их расположения зависит вид данного явления. Иногда свет, преломляясь, раскладывается в спектр, и тогда гало становится похожим на кольцевую радугу:
Перевернутая радуга появляется при высоких перистых облаках, состоящих из кристалликов льда, когда Солнце светит на них снизу. Образуется выгнутая вниз дуга, где нижний край – красный, а верхний – фиолетовый:
