© АиФ Новосибирск

© russianlook.

© wikimedia.org/Brocken Inaglory

© wikimedia.org/Fabien1309

© wikimedia.org/POVar27

© wikimedia.org/Eric Rolph

© wikimedia. org/ProfessorX

Радуга с точки зрения физики. Простое и наглядное объяснение… | by Сергей Базанов | Paradox Review

Простое и наглядное объяснение природного оптического феномена

Радуга похожа на настоящую магию. Она такая красивая и волшебная в небе после дождя, когда выглядывает солнце, что заставляет нас чувствовать себя счастливыми, не так ли?

Но, как происходит это магическое волшебство? Как в небе появляются эти разноцветные дуги? Давайте разберемся.

Начнем с основ физики. Белый солнечный свет состоит из множества различных световых волн разной длины. В зависимости от длины волны он воспринимается нашим глазом как определенный цвет — от красного (самые длинные волны) до фиолетового (самые короткие). При смешении все эти цвета и дают видимый белый свет.

Принято выделять семь основных цветов, которые мы называем цветами радуги: красный, оранжевый, желтый зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Эти цвета легко запоминаются по первым буквам известной всем из детства фразы:

Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан.

Кроме того, в белом солнечном свете присутствуют волны, которые наш глаз не видит — ультрафиолетовые (короче фиолетовых) и инфракрасные (длиннее красных). Первые известны тем, что вызывают загар на нашем теле, а вторые — это тепловое излечение или попросту тепло, которое мы чувствуем, когда солнечные лучи падают на наше лицо и тело.

Проходя через границу неоднородных сред (например воздуха и воды или воздуха и стекла) белый свет преломляется и разлагается на отдельные цвета, которые мы называем спектром. Чтобы увидеть цвета спектра, можно использовать трехгранную призму, которая преломляя солнечный свет, выделяет из него все цветовые составляющие.

Эффект разложения белого света на цветные составляющие (спектр) называется дисперсией. Именно из-за преломления света бриллианты играют цветными огнями.

Но, вернемся к нашей радуге. Цвета спектра и есть цвета радуги. Как же происходит дисперсия солнечного света, порождающая радугу?

Когда солнечный свет сталкивается с каплей дождя, часть света от неё отражается, а остальная часть попадает во внутрь капли. Луч света преломляется на ближайшей к нему поверхности капли дождя, потом этот свет попадает на дальнюю поверхность капли и отражается от неё. Когда этот внутренне отраженный свет вновь достигает поверхности капли, он снова преломляется при выходе. Вот как это выглядит на схеме:

Как видим, часть падающего на каплю солнечного света отражается обратно под некоторым углом. Этот угол не зависит от размера капли, но зависит от показателя преломления воды капли. Для дождевой воды показатель преломления равен 1,333, поэтому угол отражения получается около 42°. А морская вода имеет более высокий показатель преломления, чем дождевая, поэтому угловой радиус радужной дуги в морских брызгах меньше, чем у дождевой.

Фактически, угол отражения света в капле — это угол между солнцем, каплей дождя и глазом наблюдателя. Однако, поскольку дождевых капель много, лучи преломленного и отраженного света от разных капель образуют конус с вершиной в зрачке глаза наблюдателя и осью, проходящей через наблюдателя и солнце. Окружность в основании этого конуса и будет радугой. Но, поскольку наблюдатель находится на поверхности земли, он видит только часть окружности — дугу. Из этого также следует, что для образования радуги само солнце должно находиться не выше 42° над горизонтом. Вот почему радугу невозможно увидеть в летний полдень, когда солнце высоко в зените. Вообще, чем ниже над горизонтом находится солнце, тем большей будет дуга радуги.

Если же наблюдателя поднять над землей, например на воздушном шаре или самолете, то при определённых обстоятельствах он сможет увидеть радугу в форме полной окружности.

Сама радуга не находится в одном конкретном месте. Существует множество радуг, однако, только одну из них может видеть наблюдатель в зависимости от местоположения его и солнца.

Все капли дождя преломляются и отражают солнечный свет одинаковым образом, но только свет от некоторых капель дождя достигает глаза наблюдателя. Этот свет и есть радуга для этого наблюдателя.

Поэтому легенда о том, что в месте, где радужная дуга касается поверхности земли скрыт золотой клад гномов, лишена смысла.

Вернемся к схеме преломления солнечного света. На картинке с призмой видно, что фиолетовый и синий свет (короткие волны) преломляются под большим углом, чем красный свет, но за счет отражения световых лучей от задней поверхности капли воды, фиолетовые и синие лучи выходят из капли под меньшим углом к входящему лучу солнечного света, чем лучи красного света. Из-за этого синий цвет виден на внутренней стороне дуги радуги, а красный — снаружи.

Но, бывают двойные радуги у которых порядок цветов второй, наружной дуги обратный. Эта вторая дуга образована лучами двойного преломления солнечного света в каплях воды. Поэтому наружная радуга всегда бледнее основной внутренней.

Схема поясняет, как образуется двойная радуга.

Угловой радиус вторичной радуги — 50–53°. Небо между двумя радугами обычно заметно более тёмное, эту область называют полосой Александра.

«Когда чаще всего бывает радуга? Чем она может быть опасна?» — Яндекс.

В 2015 году французский метеоролог Жан Луи Рикар предложил новую систему классификации радуг: в ней 12 типов, и она позволит даже далёкому от науки человеку понять, при каких атмосферных условиях возникла радуга.

Радуга, состоящая только из красных и желтых оттенков, вероятно, появляется только перед восходом или закатом.

Далеко не всегда радуга состоит из семи полосок разных цветов (от красного до фиолетового). Иногда над первой виднеется вторая, менее яркая, с цветами в обратном порядке, иногда в середине встречается темная полоса, иногда отсутствует один или несколько цветов.

Стандартные классификации радуг опираются на размер капель дождя, из которых образуется данное природное явление: чем больше капли, тем ярче цвета. Второй способ основан на вычислениях высоты Солнца над горизонтом.

Чтобы учесть все разнообразие радуг, Жан Рикар и его коллеги собрали сотни изображений и разбили их на 12 групп, в зависимости от яркости шести основных цветов, интенсивности темной полосы Александра между первичной и вторичной радугами, а также отсутствием того или иного цвета. Например, один из типов радуги лишен зеленой полосы, другой — синей и фиолетовой, третий же обладает лишь синей и красной полосами. На закате или восходе солнца цвет солнца и интенсивность падающего света резко меняются. Когда солнце находится низко над горизонтом, лучи света должны проходить через большую часть атмосферы Земли. «Красному удается пройти», — поясняет ученый. «Волны других длин полностью исчезли».

По словам Рикара, его система настолько проста, что любой человек, увидев радугу, сразу отнесет ее к нужному классу и поймет, что происходит в небе. Туманная красная радуга, например, возникает только на восходе и рассвете из крошечных капель дождя.

Двойные дуги радуги могут быть разделены более темной полосой неба.

Рикар также отмечает, что изучение радуг поможет в поисках внеземной жизни: признаки этого погодного явления в атмосфере экзопланет, по его мнению, говорят о наличии там воды и, возможно, жизни.

Радуга, как природное явление, абсолютно ничем не опасна. Ведь это капельки воды в воздухе, солнечные лучи и наблюдатель, который видит радугу. Бывают совпадения — в 2015 году в США торнадо буквально «вырос» из радуги. Удивительное явление – смерч, появляющийся прямо из конца радужной дуги, – было заснято на видео так называемыми «охотниками за торнадо».

Исследовательская работа на тему «Получение радуги в домашних условиях»

Муниципальное общеобразовательное учреждение «СОШ № 44»

Ленинского района города Саратова

                       Направление:  Мир науки

             Исследовательская работа на тему:

 «Получение радуги в домашних условиях»

Автор работы

Дильман София

Руководитель

Ченина Елена Геннадиевна

    Саратов

2019

 Оглавление

Введение…………………………………………………………  3

Основная часть

        1. 1.  Значение слова «радуга» в толковых словарях….………..5

1.2.  Преломление лучей.  Спектр………………………………6

1.3. Как появляется радуга…………………………………….. 7

1.4. Цвета радуги ………………………………………………  8 

1.5.  Необычные радуги………………………………………..  9

Практическая часть……………………………………………………11

2.1. Опыты получения радуги………………………………    12  

Заключение     …………………………………………………..       15

 Список использованных источников информации                        17

Приложение ………………………………………………………….

                                                         Введение

Летом я отдыхала, вместе с родителями, в деревне. После жаркого душного дня сгустились тучи, и полил дождь.  Потом дождь стих, а крупные капли дождя еще падали и падали. Уже кое-где появились на небе голубые просветы, в них проскальзывали солнечные лучи.

И вдруг кто-то закричал:

— Радуга! Смотрите — радуга!

Под тёмной уходящей тучей, через все небо, перекинулась разноцветная дуга, словно огромные ворота в небе. Семь чистых цветов, незаметно переходящих один в другой.  Красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.

Нашей радости не было конца.

Я смотрела на небо и думала, кто построил радугу так быстро и так красиво? И в самом деле, откуда она взялась?   

Но недолго нас радовала радуга своей красотой. Она исчезла и всем стало грустно.

Радуга – одно из самых красивых явлений природы. Сколько  радости приносит она и детям и взрослым. Её появление вызывает положительные эмоции, поднимает настроение людям. А её исчезновение, вызывает грусть.

Эх! Как бы мне хотелось, чтобы радуга никогда не исчезала. Тогда люди будут добрее, терпимее,  в мире злобы будет гораздо  меньше. Так как же сделать, чтобы мы в любое время, когда пожелаем, могли любоваться радугой? Можно ли построить свою радугу?  

С этими вопросами я обратилась к моему учителю Елене Геннадиевне, и мы  решили выяснить, как  появляется это великолепное красочное явление, чудо природы  на небосводе. И можно ли самому получить радугу.

Итак, цель моей исследовательской работы: узнать, как появляется небесная радуга, и выяснить какая существует связь между дождем, солнцем и появлением радуги; узнать, возможно, ли воспроизведение этого явления в домашних условиях. Если, возможно, то  получить радугу в домашних условиях.

Задачи исследования:

·        расширить представление о радуге;

·        узнать, когда и как появляется радуга; 

·        определить, можно ли получить радугу в домашних условиях;

·        создать радугу в домашних условиях.

Объект исследования – природное явление радуга.

Предмет исследования – происхождение радуги.

Актуальностью исследования является то, что, сегодня не каждый человек может объяснить появление радуги. Любуясь этим изумительным явлением природы, люди испытывают восторг, радость и счастье.  Поэтому у человека появляется желание видеть эту красоту чаще, и он стремится создать ее искусственно.

Новизна нашей работы заключается в использовании информационных компьютерных технологий. Развивает исследовательские умения и конечно творческие способности в декоративно-прикладной деятельности на стыках окружающего мира, экологии и изобразительного искусства. Наша работа позволяет нам заниматься интересным делом, приучает видеть красоту окружающего мира, приводит нас к пониманию роли человека в этом.

Я начала читать научно-познавательные и художественные тексты об удивительном явлении природы радуге. Пользовалась словарями, компьютером, добывала информацию из сети  Интернет.

За время работы над  темой «Радуга» я прочитала много интересных фактов, узнала много нового, пополнила свой словарный запас, расширила кругозор, почувствовала красоту природы.

Хочу подробно рассказать обо всём.

  1.1.  Значение слова «радуга» в толковых словарях

Я прочитала значение слова «радуга» в различных толковых словарях.

Радуга Толковый словарь Ожегова.

Разноцветная дуга на небесном своде, образующаяся вследствие преломления солнечных лучей в дождевых каплях.

Радуга Современный толковый словарь.

Радуга разноцветная дуга на небосводе. Наблюдается, когда Солнце освещает завесу дождя, расположенную на противоположной от него стороне неба. Объясняется преломлением, отражением и дифракцией света в каплях дождя.

Итак, я выяснила, что радуга – это разноцветная дуга на небосводе, образующаяся вследствие преломления солнечных лучей в дождевых каплях. Радуга просматривается на фоне дождевой завесы или полос падения дождя. Увидеть радугу можно в то время, когда параллельно с дождем светит Солнце. Чтобы ее увидеть, нужно находиться строго между Солнцем и дождем. При этом Солнце должно находиться сзади, а дождь – впереди.

                  1. 2.  Преломление лучей.  Спектр

Но на этом моё исследование только началось. Почти во всех толковых словарях я прочитала, что Радуга – это солнечные лучи, преломляющиеся в каплях дождя. И я решила выяснить, что такое преломление лучей.  Ответ на этот вопрос мы искали в дополнительной литературе. Вот, что мы узнали.

Аристотель, древнегреческий философ, пытался объяснить причину радуги. Он определил, что «радуга — это оптическое явление, а не материальный объект». Аристотель предположил, что радуга возникает в результате необычного отражения лучей солнечного света от облаков.

Явление радуги объяснил преломлением солнечных лучей в каплях дождя в 1267 году Роджер Бэкон.

Научное объяснение радуги дал, также, французский философ, математик, механик Рене Декарт в 1637г. Декарт объяснил радугу на основании законов преломления и отражения солнечного света в каплях выпадающего дождя. В то время еще не было открыто разложение белого света в спектр при преломлении. Поэтому радуга Декарта была белой.

Но спустя 30 лет в 1671—1672 годах Исаак Ньютон впервые ввёл в научный обиход термин «спектр»  для обозначения многоцветной полосы, похожей на радугу, которая получается при прохождении солнечного луча через треугольную стеклянную призму. Призма – это предмет, способный разложить луч света на составляющие.

Ньютон провел обычный опыт со стеклянной призмой и заметил разложение света на спектр. Направив луч дневного света на призму, он увидел на экране различные цвета радуги. После увиденного,  он выделил из них семь основных цветов. Это свойство называется дисперсией.

Рис. 1.2. Разложение света в спектр вследствие дисперсии при прохождении через призму (опыт Ньютона).

Повторить опыт Ньютона может каждый школьник. Повторили этот опыт и мы, но с искусственным источником света. Наблюдение разложения света в спектр при прохождении его сквозь призму мы наблюдали дома, используя призму и проектор. Для этого мы “поймали” призмой белый луч и получили изображение радуги на стене. Свет, который казался белым, играл на стене всеми цветами радуги (эти разноцветные, яркие полоски и называют солнечным спектром).

Мы рассматривали сквозь призму предметы белого цвета, они выглядели цветными, радужными. Теперь мне стало  понятным, отчего же появляется такая красивая, да еще цветная картина в воздухе. Значит, чтобы появилась радуга, солнечному лучу надо пролететь сквозь призму? Но ведь на небе нет никаких призм! Как же тогда появляется радуга, как преломляются цветные лучи в каплях дождя, если говорить о радуге. 

                                    1. 4. Как появляется радуга

Ничего странного здесь нет. Я могу объяснить, как появляется  радуга. Радуга – самый знаменитый, всем известный спектр. Во время дождя в воздухе находится огромное количество водяных капель. Каждая капелька дождя исполняет роль крохотной призмы. Солнечные лучи, которые проходят через дождевые капли, как сквозь призмы, преломляются в каплях дождя.  В результате разложения лучей света, появляется большой изогнутый спектр – полоса цветных линий и отражается на противоположной стороне неба. А поскольку, их много, то и радуга получается в полнеба.

Проследим путь луча, проходящего через каплю. Преломившись на границе капли, луч входит в каплю и доходит до противоположной границы. Часть луча, преломившись, выходит из капли, часть снова идет внутри капли до очередной границы. Здесь снова часть луча, преломившись, выходит из капли, а некоторая часть идет через каплю и т. д. Каждый белый луч, преломляясь в капле, разлагается в спектр, и из капли выходит пучок расходящихся цветных лучей.

Надо заметить, что радуга появляется, когда солнце освещает завесу дождя и только в стороне, противоположной солнцу. Находиться надо строго между солнцем  и дождём, так, чтобы солнце было сзади, а дождь перед нами.  Иначе радугу не увидеть! Т.е., если встать лицом к радуге, то Солнце окажется сзади. По мере того как дождь стихает, а затем прекращается, радуга блекнет и постепенно исчезает.

А бывает ли радуга без дождя? Оказывается, такое чудо тоже бывает. Зимой в воздухе «плавают» кристаллики льда. Они тоже могут разделить белый цвет на семь цветов радуги, поэтому радугу можно наблюдать даже зимой. Радуги можно увидеть около водопадов, фонтанов, на фоне завесы капель, разбрызгиваемых поливальной машиной или полевой поливальной установкой.  Можно самому создать завесу капель из ручного пульверизатора и, встав спиною к Солнцу, увидеть радугу, созданную собственными руками.

Вид радуги, яркость цветов, ширина полос зависят от размеров и количества капель в воздухе. Чем крупнее дождевые капли, тем ярче радуга. Если капли мелкие, радуга кажется бледной, еле заметной. Мы видим радугу, пока идет дождь. Два человека, стоящие рядом, видят каждый свою радугу. Если вы идете по дороге и смотрите на радугу, она перемещается вместе с вами.

В ходе исследования я выяснил ещё очень интересный факт, ранее мне неизвестный.  Мы привыкли наблюдать радугу как дугу, но оказывается, эта дуга является лишь частью разноцветной окружности. Почему радуга круглая? Дело в том, что Форма природной радуги определяется формой капелек воды, в которых преломляется солнечный свет. Капля, освещенная параллельным пучком лучей солнечного света, может образовать радугу только в виде круга. Полностью круглую радугу можно наблюдать лишь на большой высоте, например, с самолета.

                                                  1. 5. Цвета радуги

А теперь более подробно о цветах солнечного спектра или радуги. Исследования показали, что человеческий взгляд различает 160 оттенков цветов. Это происходит потому, что нет четкой границы между цветами, один цвет переходит в другой через все оттенки. Основный цвета радуги это красный, желтый и синий. Из них можно получить все иные цвета радуги. Наблюдаемые в радуге цвета чередуются в такой же последовательности, как и в спектре, получаемом при пропускании пучка солнечных лучей через призму. При этом внутренняя (обращенная к поверхности Земли) крайняя область радуги окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя крайняя область — в красный.

Красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. А также множество оттенков между этими цветами, поэтому четкого перехода из одного цвета в другой – нет. Цвета радуги  расположены в строгой последовательности. Наружный край дуги обычно красный, а внутренний – фиолетовый.

Цифра семь ему подходила: число древнее и мистическое — тут и семь дней недели, и семь смертельных грехов. Так Ньютон стал отцом семицветной радуги.

Чтобы лучше запомнить их последовательность люди придумали различные фразы. Например: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». В этих фразах начальная буква каждого слова соответствует начальной букве названия определённого цвета.

                                      1. 6.  Необычные радуги

В ходе исследования я узнала, что на земле бывают разные радуги, но чаще всего наблюдается обыкновенная радуга. Известно много других оптических феноменов, которые возникают по похожим причинам или, похоже, выглядят. Рассмотрим,  какие бывают радуги.

Лунная

Радугу можно увидеть и ночью при свете луны. Лунная радуга (также известная как ночная радуга) — радуга, порождаемая луной. Лунная радуга сравнительно более бледная, чем обычная. Это объясняется тем, что Луна производит (отражает от Солнца) меньше света, чем Солнце. Лунная радуга бывает, видна при очень ярком ночном Светиле. Ночью, когда высоко в темном, обязательно темном, небе висит полная, обязательно полная, луна и при этом напротив луны идет дождь, может посчастливиться увидеть ночную радугу! Редко, но можно! И она тоже будет казаться нам белой. Хотя на самом деле она разноцветная.

Туманная радуга

Белая или туманная радуга — радуга, представляющая собой широкую блестящую белую дугу. Туманная радуга появляется при освещении солнечными лучами слабого тумана, состоящего из очень мелких капелек воды. Такая радуга представляет собой дугу, окрашенную в очень бледные цвета, а если капельки совсем мелкие, то радуга окрашена в белый цвет. Туманная радуга может появляться и ночью во время тумана, когда на небе яркая луна. Туманная радуга довольно редкое атмосферное явление.

Перевернутая радуга

Перевернутая радуга гораздо ярче обычной, а цвета расположены в обратном порядке, от фиолетового к красному. Но как только порядок из кристаллов нарушается, красочный эффект пропадает, и «улыбка на небе» растворяется.

Двойная радуга

       Двойная радуга получается, когда световой луч отражается от внутренней поверхности дождевых капель дважды.

Первая радуга, внутренняя, всегда ярче второй, внешней, а цвета дуг на второй радуги расположены в зеркальном отражении и менее яркие. Небо между радугами всегда более тёмное, чем другие участки неба. Участок неба между двумя радугами называется полосой Александра. Увидеть двойную радугу — хорошая примета — это к удаче, к исполнению желаний. Так что если вам посчастливилось увидеть двойную радугу, поспешите загадать желание и оно обязательно исполнится.

Зимняя радуга

Самым удивительным является  — радуга зимой! Очень это странно и необыкновенно. Трещит мороз, а на бледно-голубом небе, вдруг, появляется радуга. Зимнюю радугу можно наблюдать только зимой, во время сильного мороза, когда холодное Солнце сияет на бледно-голубом небе, а воздух наполнен маленькими кристалликами льда. Солнечные лучи преломляются, проходя сквозь эти кристаллики, как сквозь призму и отражаются в холодном небе разноцветной дугой. Луч солнца проходит через эти кристаллики, преломляется, как в призме, и отражается в небе красивой радугой.

Белая            

Почему же  радуга кажется нам белой? Дело в размере капель, от которых отражаются солнечные лучи. Белая  радуга появляется в туманную погоду. Размеры частичек тумана настолько малы, что отдельные цветные полосы, на которые распадается при преломлении солнечный луч, расходятся в стороны не широким разноцветным веером, а едва-едва раскрывшимся. Краски как бы налагаются друг на друга, и глаз уже не различает цветов, а видит лишь бесцветную светлую дугу – белую радугу.

                                     2. Практическая часть

                             2.1. Опыты получения радуги

Чтобы убедиться в том, что белый цвет состоит из семи цветов и радугу можно получить искусственным путём, мы провели опыты дома.

Опыт 1.

Можно также взять плоскую неглубокую емкость и под углом положить в него зеркало так, чтобы одна половина была над водой, и отразить им на белую поверхность солнечный свет. Радуга незамедлительно появится. Чем больше будут емкость с водой и зеркало, тем больше и радуга.

Если небо заволокло тучами и солнце совсем не светит, радугу можно сделать этими же способами с использованием фонарика. Но такая радуга будет не настолько яркой, поэтому придется плотно занавесить шторы и уже тогда приступать к экспериментам.

Ход опыта:

1.                 Наполнили лоток водой

2.                 Поставили зеркало с наклоном.

3.                 Направили свет фонарика на погружённую в воду часть зеркала.

4.                 Чтобы поймать отражённые (или преломлённые) лучи, поставили картон перед зеркалом.

В результате на картонке появилось отражение всех цветов радуги, мы смогли получить радугу в «домашних» условиях.

                                                    Опыт 2.

Приготовила мыльный раствор и надула мыльный пузырь. На пузыре появилась радуга. Свет, проходя через мыльный пузырь, преломляется и распадается на цвета, в результате появляется радуга. Мыльный пузырь – это призма.

                                                                  Опыт 3.

Оборудование: лист бумаги, хрустальный стакан. Я поставила хрустальный  стакан на белый лист бумаги. Поймала стаканом солнечный свет. На листе бумаги появились цветные полосы радуги.

                                                        Опыт 4.

Радуга из диска. Это очень простой способ получить радугу из предмета, который сегодня есть почти в каждом доме — компакт диска. Диск подойдет любой CD\DVD достаточно отразить от него солнечный свет , и появилась радуга.

                                                   Опыт 5.

Ну а если солнце ярко светит, есть еще один верный способ сделать радугу. Но для него придется выйти на улицу и найти шланг, подключенный к крану с водой. Теперь остается пережать конец шланга так, чтобы вода выходила из него мелко распыляясь, и направить ее вверх на солнце. В брызгах воды заиграет радуга.

А можно радугу просто нарисовать , как сделала это я.

                                      Заключение

Итак, за время работы над темой «Радуга»,  я достигла цели моей исследовательской работы: узнала, как появляется такое удивительное природное явление, как небесная радуга.  Выяснила, какая существует связь между дождем, солнцем и появлением радуги.  А так же получила радугу в домашних условиях.

В ходе данной научно-исследовательской работы я узнала много нового о радуге.  Работала с дополнительной литературой, пополнила свой словарный запас, расширила кругозор, почувствовала красоту окружающего нас мира. Училась проводить эксперименты, анализировала полученные результаты, обосновывала итоги исследований.

Выяснила,  как призма превращает белый луч в семицветный, радужный; как солнечный луч преломляется в капле и  разлагается  на спектр, и что, тем самым объясняется появлении радуги; узнали, что радуга может быть одной дугой, а может быть двойная или даже тройная.

Теперь я знаю, что формы и размеры капель влияют на вид радуги и радуга   круглая. 

Выяснила, что радуга бывает ночная (лунная), зимняя, перевёрнутая, двойная, кольцевая, округло-горизонтальная, красная, белая.

Из истории изучения радуги я, так же, узнала, что природу этого явления раскрыл Исаак Ньютон.

Проведенные мною опыты показали,  что эффект радуги можно получить в домашних условиях и в любое время года любоваться этим красивейшим природным явлением, которое всё ещё хранит много загадок.

Выдвинутые мной гипотезы подтвердились. Я пришла к выводу, что радуга – это разноцветная дуга на небесном своде, которая образуется, вследствие, преломления солнечных лучей в дождевых каплях. Небесная радуга появляется, когда солнце светит и дождь идёт, одновременно. Радугу можно получить самим в домашних условиях, если заменить солнечные лучи искусственным источником света, а дождь каплями воды из шланга,  душа, любого сосуда для воды.

Для того, чтобы дети могли воспользоваться результатами нашей  работы я сделала памятки с рекомендациями получить радугу в домашних условиях и  раздал их своим одноклассникам, учителям, друзьям и знакомым.

                Список использованных источников информации

1.       Белкин И. К. Что такое радуга? –  «Квант»1984г.

2.      Булат В. Л. Оптические явления в природе. М.: Просвещение, 2014г. 

3.      Брагин А. Обо всем на свете. Серия: Большая детская энциклопедия.

4.      Википедия: http://ru.wikipedia.org/wiki

5.      «Волшебная радуга» Е. Пермяк 2008г. Изд.Эксмо

6.      Гегузин Я. Е. «Кто творит радугу?» – Квант 2008г.

7.      Детская энциклопедия «Я ПОЗНАЮ МИР». АСТ – ЛТД» 1998

8.      Издательство: Аст, 2007.Известное и непознанное Сычева М.А. 2005г. Изд. Баро-Пресс.

9.      Майер В. В., Майер Р. В. «Искусственная радуга» – Квант 1988г.

10. Мир Вам! Христианский портал:  http://mirvam.org  

11. Портал забавных фотографий: http://uh.ru

12. Традиция. Русская энциклопедия: http://traditio-ru.org

13. http://allforchildren.ru/why/whatis32.php

14. http://moikompas.ru/compas/cvetoterapia 

15. http://nnm.ru/blogs/horror1017/pro_radugu/

Почемучка: из чего сделана радуга?

Многих детей волнует, что такое радуга, как она появляется и из чего состоит. Именно для них наша сегодняшняя статья.

Любая радуга — это взаимодействие света и воды. Солнечные лучи преломляются на капельках воды, повисших в воздухе. Чаще всего такой эффект возникает после дождя, но иногда из-за повышенной влажности бывает радуга и в тумане, а также её можно увидеть в брызгах фонтанов. Бывают необычные радуги — перевёрнутые, кольцевые или вообще двойные.

Но почему именно семь цветов? Дело в том, что таковы цвета спектра видимого для человеческого глаза излучения — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. На самом деле, спектр радуги бесконечен, и один цвет плавно переходит в другой через огромное количество переходных оттенков, а выделять именно 7 — условно. Известно, например, что в Китае радуга состоит из 5 цветов, а в исламской религии — из 4, по количеству стихий.

Радугу можно увидеть не только в сочетании света и воды, так как радужный спектр появляется каждый раз, когда луч преломляется через какое-то прозрачное тело. Например, так происходит с зеркалами, и этот эксперимент вы сами можете провести дома, попробовав поймать свою личную радугу. Рассказываем, как именно:

Эксперимент должен проводиться в солнечную погоду. Вам потребуются миска с водой, зеркало, фонарик и лист белого картона. Для начала положите зеркальце в неглубокую миску с водой, расположите миску так, чтобы луч света — от фонарика или от солнца — отразился от зеркальца на лист белого картона, при необходимости меняйте угол наклона предметов. В воде свет должен преломиться и разбиться на цвета, после чего на картоне отразится маленькая радуга.

wbkids_carousel1

Чтобы запомнить семь цветов радуги в правильном порядке — люди придумали специальную фразу:

Каждый (красный)
Охотник (оранжевый)
Желает (жёлтый)
Знать (зелёный)
Где (голубой)
Сидит (синий)
Фазан (фиолетовый)

Желаем вам радужных дней и отличной недели!

Материал подготовлен при поддержке

Какие цвета у радуги по порядку.

Цвета радуги — 7 спектральных тонов, на которые расщепляется белый луч света. Как небесное явление, оно считается сказочно красивым и часто изображается в искусстве, творчестве и других культурных областях.

7 тонов, можно запомнить с помощью простой считалки: Каждый охотник желает знать: где сидит фазан. Заглавные буквы — названия оттенков.

Эти 7 красок, распологаются в радуге в порядке убывания длинны волны ()

Для легкого запоминания расположения тонов в радуге, есть детский стишок.

Цвета радуги — это первоначальная, природная гамма тонов, относительно которой идет построение всех имеющихся оттенков, за исключение ахроматических, сложных и промежуточных.
К ахроматическим относятся: белый, черный, серый. К сложным: нейтральный, коричневый, бежевый. Промежуточный: розовый, пурпурный, так как они не являются спектральными, а результатом визуализации отображения на сетчатки красной и фиолетовой волны (самой короткой + самой длинной).

Радуга — это небесный дар в понимании цвета, его родоначальник и вдохновитель. Это эстетика, символика, которая имеет место во многих религиях.

ПОЛЕЗНЫЕ СТАТЬИ НА ЭТУ ТЕМУ (нажать на картинку)

Всем нам с детства известна поговорка «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан», существует также менее популярный вариант «Как однажды Жан звонарь головою сшиб фонарь». По начальным буквам этих поговорок мы запоминаем названия и последовательность цветов такого необычного и красивого явления природы, как радуга.

Человечество связало радугу с множеством поверий и легенд. В древнегреческой мифологии, например, радуга – это дорога, по которой ходила посланница между миром богов и миром людей Ирида. У древних славян считалось, что радуга пьет из озер, рек и морей воду, которая затем проливается на землю дождем. А в Библии радуга появляется после всемирного потопа, как символ союза Бога и человечества. Радуга вдохновляла и будет вдохновлять многих поэтов, художников и фотографов на создание ярчайших произведений искусства. Она также фигурирует во многих народных приметах, связанных с предсказанием погоды. Например, радуга высокая и крутая предвещает хорошую погоду, а низкая и пологая плохую.

Принято считать, что радуга состоит из семи основных цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового. Считается, что семь цветов радуги впервые выделил Исаак Ньютон, изначально он обозначил только пять (красный, желтый, зеленый, голубой и фиолетовый), но затем увеличил количество цветов до семи, что соответствует количеству нот в гамме.

Итак, как же образуется радуга? После дождя пока маленькие капельки воды еще удерживаются потоками воздуха, лучи солнца проходят сквозь них, преломляются, отражаются и возвращаются к нам под углом 42 градуса. Когда солнечные лучи проходят сквозь капли, свет разлагается на цвета спектра от красного до фиолетового. Иногда мы видим на небе не одну, а две радуги, причина возникновения второй, так же как и первой, заключается в преломлении и отражении света в капельках воды. Лучи солнечного света успевают два раза отразиться от внутренней поверхности каждой капельки.

Сколько цветов в радуге?
Чем больше капли воды, тем ярче и насыщеннее цвета радуги. Два человека, стоящих рядом, не могут увидеть абсолютно одинаковую радугу, т.к. размер и плотность капель в различных местах могут быть разными.

Но постепенно количество и размер капелек воды уменьшается, они либо испаряются, либо падают на землю, радуга теряет свою яркость, а затем и вовсе исчезает…

Конечно, радугу можно увидеть не только после или во время дождя, радуга образуется также возле водопадов, фонтанов, на фоне любой, в том числе, искусственно созданной завесы воды.

Радугу можно увидеть и ночью, но тогда она будет менее яркой, так как лунный свет менее интенсивен, чем солнечный, а при слабой освещенности теряется чувствительность наших глаз, работают только рецепторы сетчатки, воспринимающие серые тона. Явление это редкое, т.к. ночью радуга появляется только в случае, если луна полная и не закрыта облаками, а дождь ливневый.

Иногда радуга бывает и зимой, поэтому вероятность того, что мы увидим это чудо природы, есть всегда.

Литература
1. Трифонов Е.Д. Ещё раз о радуге
2. Гегузин Я.Е. Кто творит радугу?

В данной статье мы рассмотрим очень яркую и интересную тему для детей. А именно поговорим о радуге.

Дети, это маленькие «почемучки», которых в принципе интересует все, что их окружает. Несмотря на это, порой бывает очень сложно донести до малыша какую-либо информацию, в особенности, если это касается изучения чего-либо. С помощь природных явлений и окружающих предметов можно легко и быстро научить ребенка элементарным вещам. Таким, например, как цвета, счет.

Все цвета радуги по порядку для детей, школьников: правильная последовательность и названия цветов

Радуга является чем-то волшебным и необыкновенным для всех детей. Однако далеко не все родители используют эту разноцветную красавицу в качестве помощницы по обучению. И очень зря. Заинтересовав кроху такой красотой, можно запросто выучить основные цвета и при этом весело провести время.

• Важно понимать, что это мы с вами, взрослые люди, понимаем, что такое радуга. Для ребенка это нечто красивое и непривычное, то, что он видит редко, а возможно и вообще впервые. Именно поэтому изначально нужно дать ребенку представление об этом явлении. Конечно же, не стоит 3-летнему крохе объяснять, что такое радуга с точки зрения науки, но общую картину рассказать стоит.
• Итак, радуга – это разноцветные дуги, которые мы видим, как правило, на небе из-за взаимодействия капель воды и солнечных лучей. Солнечные лучики преломляются в каплях воды (дождь, фонтан) и получаются вот такие разноцветные дуги на небе.
• К слову, радугу можно увидеть не только после дождя, ее можно наблюдать около фонтанов, на берегу моря и других водоемов. То есть, везде, где через капельки воды может «пройти» луч солнца.

Интересным является тот факт, что невооруженным глазом очень трудно рассмотреть все цвета радуги, именно поэтому в древние времена выделяли только несколько цветов. Со временем практически все стали склоняться к такому мнению, что в радуге всего 7 цветов, однако, есть и такие народы, которые по-прежнему насчитывают только 6.

• Красный. Данный цвет является достаточно ярким, в радуге он постепенно блекнет и плавно переходит в оранжевый
• Оранжевый. Этот цвет плавно становится еще светлее и теплее и переходит в желтый
• Желтый . На этом этапе желтая дуга начинает немного зеленеть, в результате чего мы видим светлый зеленый цвет
• Зеленый . Затем в зеленый цвет плавно вливаются голубые тона, и дуга приобретает чистый голубой цвет
• Голубой. Далее появляется более насыщенный синий цвет
• Синий. После синей дуги мы видим последнюю дугу фиолетового цвета
• Фиолетовый. Этот цвет завершает радугу. Фиолетовая дуга всегда является самой маленькой и короткой

С какого цвета начинается радуга, какой цвет в радуге 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 по порядку?

Чтобы ребенку было проще и интереснее учить радугу и цвета, из которых она состоит, непременно рассказывайте что-то интересное о каждом цвете и называйте предметы, с которыми он может ассоциироваться.

• 1-м цветом, который «открывает» радугу, является красный. Красный относят к цвету любви, комфорта, теплоты, заботы. Ассоциировать цвет можно с красными ягодами (клубника), овощами (перец)
• 2-м цветом радуги является оранжевый. Данный цвет символизирует покой и энергичность, теплоту. Ассоциировать его можно с солнцем, апельсинами, оранжевыми цветами, мандаринами
• 3-м выступает желтый. Этот цвет символизирует не что иное, как тепло, мир, уют, спокойствие и, конечно же, солнце
• 4-й цвет зеленый. Данный цвет относят к энергичным, бодрым цветам. Ассоциируется он в первую очередь с травой, рекой и всей природой, если говорить о ней в общем
• 5-м цветом идет голубой. Это цвет мира, спокойствия и дружбы. Ассоциируется он само собой с небом, морем
• 6-й по счету синий. Этот цвет принято считать цветом доброты, понимания, верности. Первое, о чем можно подумать, когда видишь синий цвет, это небо, море
• 7-й цвет радуги является фиолетовым. Это цвет-загадка, зачастую именно фиолетовый цвет наделяют мистическими способностями. Ассоциируется он с цветами, некоторыми овощами и ягодами (ежевика, черника, баклажан)

Не просто рассказывая ребенку о цветах радуги, но и показывая их, рассказывая о предметах, которые бывают такого же цвета, вы с легкостью выучите с малышом все основные цвета.

Цвета радуги по-английски: названия с транскрипцией

Английский язык на сегодняшний день является самым востребованным в мире. Поэтому совершенно неудивительно, что учить его начинают еще с садика. Практически первое, что начинают учить крохи, это как раз цвета. Поскольку именно буквы, счет, цвета и т.д. являются основными базовыми знаниями.

Не зная на достаточном уровне английский язык, достаточно трудно учить его слова. Поскольку неправильно прочтенные слова, будут неправильно выучены. В таком случае на помощь приходит транскрипция.

• Итак, первый цвет радуги красный , на английском языке пишется red и имеет следующую транскрипцию – . При этом нужно сказать, что red часто переводят не только как красный, но и как алый, багровый
• Второй цвет – оранжевый , пишется как orange и читается как [ˈɒrɪndʒ]
• Третьим идет желтый – его пишем как yellow , а читаем следующим образом – [ˈjeləʊ]
• Четвертый цвет радуги – зеленый . В написании слово имеет такой вид – gree n, читают следующим образом – [ɡriːn]
• Пятым идет голубой . В английском языке цвет имеет следующее название и транскрипцию – blue
• Шестым цветом радуги является синий . В английском он пишется и читается аналогично голубому. Иногда можно встретить такой вариант написания синего цвета – dark blue , в таком случае транскрипция будет следующей [ dɑːrk ] [ bluː ]
• И заключительным цветом является фиолетовый . В английском языке цвет пишется как purple , с транскрипцией [ˈpɜːpəl]. Или же violet с транскрипцией [ ˈvaɪələt ] – этот цвет является более темным и насыщенным

Сколько холодных и теплых цветов в радуге?

Для начала нужно понять, что собой представляют холодные и теплые цвета. Ведь то, что все цвета можно поделить согласно такой классификации, знают далеко не все.

• То, к какому виду относится цвет, зависит от длины волны спектра. Чем длиннее будет эта волна, тем теплее будет цвет и наоборот, чем короче будет волна, тем холоднее будет цвет. При этом информация относительно такого показателя есть в свободном доступе и любой желающий может узнать ее.
• Несмотря на это, исключительно с помощью зрения у нас нет возможности узнать данный показатель, поэтому зачастую люди определяют, к какому виду относится цвет, исключительно по субъективным показателям.
• Во-первых, к холодным принято относить все цвета, которые преобладают в холодное время года – зимой. Те цвета, которые зачастую встречаются летом, принято считать теплыми.
• Во-вторых, при виде холодного цвета или оттенка, то есть, цвета с короткой волной, человек расслабляется, успокаивается, ощущает умиротворение и покой, может ощущать некий холод. С теплыми цветами все наоборот: видя их, человек эмоционально просыпается, чувствует прилив сил, энергии, визуально помещение в таких цветах кажется светлее, теплее и уютнее.

Что касается цветов разноцветной красавицы, то они относятся к следующим:

• К холодным относят голубой, синий и фиолетовый цвета. Длина их волн наиболее короткая.
• К теплым относят красный, желтый и оранжевый цвета.
• А вот с зеленым цветом не все так однозначно. Данный цвет состоит из 2-х других: желтого – теплого и синего – холодного. По сути, данный цвет можно назвать нейтральным, поскольку он имеет и теплые, и холодные оттенки.

Вся вышеизложенная информация касается чистых цветов, которых в природе крайне мало. Чтобы точнее определить к холодному или теплому цвету относится тот или иной оттенок, нужно детально рассматривать цвета и их составляющие оттенки. Например, если в зеленом будет преобладать желтый, то его стоит отнести к теплым, если синий – к холодным

Как быстро запомнить цвета радуги?

Процесс изучения и запоминания цветов, в принципе, как и любой другой информации, у каждого человека происходит по-разному. Кто-то все схватывает на лету, а кому-то нужно приложить немало усилий, чтобы выучить хоть пару слов.

• Гораздо проще запомнить цвета радуги ассоциируя их и саму последовательность с каким-то выражением. Издавна на слуху высказывание: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан» . Прописная буква каждого слова, это буква, на которую начинается цвет, присутствующий в радуге. При этом последовательность цветов также сохранена – красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Запомнив такое простое выражение можно очень быстро и легко запомнить все цвета радуги и последовательность, в которой мы их видим.

• Есть и другие варианты подобных выражений-подсказок, например: «Кот Ослу, Жирафу, Зайке Голубые Сшил Фуфайки» . Для маленьких деток такой вариант в принципе может быть даже более простым и интересным. Выбрав данное выражение для подсказки, не забудьте объяснить ребенку, что такое фуфайка.
• Также немаловажно заниматься развитием памяти. Для этого нужно учить разные стихи, читать книги.
• Не забывайте и о том, что выучить все за один раз вряд ли удастся. Поэтому постоянно возвращайтесь к данной теме, но постарайтесь не быть слишком навязчивой с идеей обучения, особенно если речь идет о маленьком ребенке. Периодически вспоминайте цвета, повторяйте ассоциации к ним.

Изучение цветов и радуги как природного явления, при желании можно превратить в интереснейшую игру, в ходе которой все цвета и их последовательность выучится быстро и легко.

Видео: Радуга: учим цвета. Развивающий мультик для детей

Сколько цветов у радуги? Казалось бы, детский вопрос. Каждый знает, что их всего семь — вспомните приговорки про «фазана» и «Жана-звонаря». Но не все народы согласны с этой «истиной». А если обратиться к научному подходу, то представление о семи цветах лопнет, словно мыльный пузырь.

На первый взгляд радуга смотрится как яркая дуга, созданная из нескольких цветов. Их перечень хорошо знаком: от красного до фиолетового. В ученой среде эту цифру определил Ньютон — в своей работе («Оптика») он обосновал и расширил теорию де Доминиса и Декарта. Исследователь объяснил причины интересного явления и выделил перечень цветов. Правда, последовательность несколько отличается. За зеленым следует синий, затем индиго, а потом уже фиолетовый. Так что на вопрос, сколько цветов у радуги , точный ответ дать сложно.

Результат отличался в зависимости от народа и периода истории. Аристотель, например, определял лишь три цвета: красный, зеленый и фиолетовый. Представлением об этом явлении он поделился в разделе своего труда «Метеорологии». Позднее он увеличил количество до семи.

Австралийские аборигены считали радугу шестицветной. Такое же количество сегодня выделяют в некоторых англоязычных странах. В Конго радужную дугу и вовсе представляют в виде шести ярких змей. Некоторые африканские племена на вопрос, сколько цветов у радуги , дадут лаконичный ответ: два. Они делят весь спектр цветов на светлые и темные. Немецких, японских и французских детей учат представлению о шести цветах.

Любопытно, что в перечне у японцев отсутствует зеленый цвет. У англичан нет голубого — по их мнению, это лишь оттенок синего. Так что восприятие радуги зависит от конкретной культуры. Поэтому вопрос цветов выходит за рамки физики и биологии, им должна заниматься еще и филология. Например, на казахском языке количество цветов совпадает с нашим, привычным. Но сами представления другие.

В радуге спектр непрерывный — разные цвета переходят друг в друга плавно, через много промежуточных оттенков. Легко найти бесконечное число «цветов» — их можно выделить сколько угодно. Ведь это условные названия, лингвистические.

Гораздо проще дать ответ на практический вопрос — например, что делать если жирная кожа на лице ? Проблему легко решить и получить видимый результат. А если еще вспомнить о том, что бывают разные радуги? Дуги бывают чаще, но есть и другие, возникающие по схожим причинам, хотя смотрятся они почти так же. Это туманная радуга (белая) — возникает на миниатюрных капельках тумана, огненная (тип гало) — на перистых облаках, лунная же появляется в темное время суток.

Часто, когда склонившееся над горизонтом солнце освещает уходящий дождь, в небе появляется радуга. Это очень красивое природное явление. Сколько цветов в радуге и какие?

С. Маршак написал об этом стишок:

Солнце вешнее с дождем
Строят радугу вдвоем —
Семицветный полукруг
Из семи широких дуг.

Природа явления

Этот огромный семицветный серп в небе кажется необыкновенным чудом. Правда, люди уже сумели найти ему естественное объяснение. Белый цвет солнца состоит из лучей разных цветов, а точнее из световых волн разной длины. Более длинные волны имеют красный цвет, более короткие — фиолетовый. Солнечные лучи, проникая из воздуха в капли дождя, преломляются, распадаются на их составляющие световые волны и выходят уже в виде спектра, многоцветной полосы.

Как известно, в природе цветов вообще не существует, они лишь плод нашего воображения. Поэтому действительное количество цветов радуги можно выразить парадоксом: «Нисколько или бесконечность». Спектр непрерывен, в нем имеется бесчисленное количество оттенков; вопрос лишь в том, сколько из них мы можем различить и кодировать (назвать).

Сказка «Разговор карандашей»

Болгарский писатель М. Стоян посвятил цветам радуги сказочный рассказ, который он назвал «Разговор карандашей». Вот он.

Часто во время дождя ты стоишь у окна, смотришь, слушаешь, и тебе кажется, что у всех вещей есть голос, что все они разговаривают. И твои карандаши, правда?

Слышишь, говорит красный: «Я — мак». Вслед за ним подает голос оранжевый: «Я — апельсин». Желтый тоже не молчит: «Я — солнце». И зеленый шелестит: «Я — лес». Голубой тихо напевает: «Я — небо, небо, небо». Синий звенит: «Я — колокольчик». А фиолетовый шепчет: «Я — фиалка».

Дождь кончается. Над землей изгибается семицветная радуга.

«Смотрите! — восклицает красный карандаш. — Радуга — это я». — «И я!» — добавляет оранжевый. «И я!» — улыбается желтый. «И я!» — смеется зеленый. «И я!» — веселится голубой. «И я!» — ликует синий. «И я!» — радуется фиолетовый.

И все рады: в радуге над горизонтом — и мак, и апельсин, и солнце, и лес, и небо, и колокольчик, и фиалка. В ней — все!

радуга | Национальное географическое общество

Свет, попадая в каплю воды, преломляется. Затем он отражается задней частью капли. Когда этот отраженный свет покидает каплю, он снова преломляется под разными углами.

Радуги на самом деле полные круги. Антисолнечная точка является центром круга. Зрители в самолетах иногда могут видеть эти круглые радуги.

Цвета

Белый свет – это то, как наши глаза воспринимают все цвета радуги, смешанные вместе. Солнечный свет кажется белым.

По краям цвета радуги фактически перекрываются. Это создает блеск «белого» света, делая внутреннюю часть радуги намного ярче, чем внешнюю.

Вариации радуги

Свечение

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.

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.

Дополнительная Радуга

Радужное отражение

Отражение радуги 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 водоема. 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

Противотуманная фара

Лунная стрела

Радуги в мифах

Радужные флажки

Что вызывает радугу? | NOAA SciJinks – Все о погоде

Краткий ответ:

Радуга вызвана солнечным светом и атмосферными условиями. Свет входит в каплю воды, замедляется и изгибается по мере перехода из воздуха в более плотную воду.Свет отражается от внутренней части капли, разделяясь на составляющие длины волн — или цвета. Когда свет выходит из капли, он образует радугу.

Если бы вы вообще не знали, что такое радуга и что ее вызывает, вы могли бы на самом деле поверить в некоторые легенды, созданные различными древними культурами для ее объяснения. Радуга — одно из самых красивых проявлений природы.

Rainbow at Suuroy, Фарерские острова. Фото Эрика Кристенсена.

Радуга на самом деле не является «вещью» и не существует в определенном «месте». Это оптическое явление, которое возникает, когда солнечный свет и атмосферные условия являются правильными, а положение зрителя позволяет его увидеть.

Когда можно увидеть радугу?

Радуга требует, чтобы капли воды плавали в воздухе. Вот почему мы видим их сразу после дождя. Чтобы появилась радуга, Солнце должно быть позади вас, а облака должны рассеяться от Солнца.

Почему радуга — это лук или дуга?

Полная радуга на самом деле представляет собой полный круг, но с земли мы видим только его часть.С самолета в правильных условиях можно увидеть всю круглую радугу.

С летящего самолета вы можете увидеть радугу в виде полного круга. Кредит: НОАА.

Что происходит в каплях воды?

Солнечный свет падает на каплю воды. Когда свет проходит в каплю, он немного изгибается или преломляется, потому что в воде свет распространяется медленнее, чем в воздухе (поскольку вода плотнее). Затем свет отражается от задней части капли воды и возвращается тем же путем, которым пришел, снова изгибаясь, поскольку он ускоряется, когда выходит из капли воды.

Свет входит в каплю воды, изгибаясь и немного замедляясь при переходе из воздуха в более плотную воду. Свет отражается от внутренней части капли, разделяясь на составляющие длины волн — или цвета. Когда он выходит из капли, он образует радугу.

Почему цвета?

Солнечный свет состоит из множества длин волн или цветов света. Некоторые из этих длин волн изгибаются больше, чем другие, когда свет попадает в каплю воды. Фиолетовый (самая короткая длина волны видимого света) изгибается больше всего, красный (самая длинная длина волны видимого света) изгибается меньше всего.Поэтому, когда свет выходит из капли воды, он разделяется на все длины волн. Свет, отражающийся к вам, наблюдатель с солнечным светом, идущим сзади вас, от капель воды будет казаться разделенным на все цвета радуги! Фиолетовый будет снизу, а красный сверху.

Что делает двойную радугу?

Вторичная радуга появляется, если солнечный свет дважды отражается внутри капель воды. Вторичные радуги тусклее, а порядок цветов обратный, с красным внизу.Предоставлено: Леонардо Вайс через Wikimedia Commons.

Иногда над основной радугой можно увидеть другую, более тусклую вторичную радугу. Первичная радуга возникает из-за одного отражения внутри капли воды. Вторичная радуга вызвана вторым отражением внутри капли, и этот «переотраженный» свет выходит из капли под другим углом (50° вместо 42° для красной первичной дуги). Вот почему вторичная радуга появляется над первичной радугой. Вторичная радуга также будет иметь обратный порядок цветов: красный внизу и фиолетовый вверху.

Что такое радуга?

Радуга — это разноцветная дуга на небе, которая появляется, когда солнечный свет падает на капли воды. Как он приобретает свои цвета? Почему он изогнут? А что находится в конце радуги?

Солнце + дождь = радуга

© iStockphoto.com/constantinopris

Низкое солнце и капли воды

Радуга может образоваться только при следующих условиях: , горы или другие препятствия.

Солнце должно быть довольно низко в небе. Если вы находитесь на той же высоте, что и ваш горизонт, высота Солнца должна быть ниже 42 °, чтобы создать радугу, которую можно увидеть с вашей точки зрения. Таблица высот Солнца

Радуга всегда появляется на небе напротив Солнца. Так что, если вы стоите спиной к Солнцу, радуга будет дугой пересекать небо перед вами.

Радуга также может появляться ночью

Как образуются радуги?

Радуга — это оптическое явление, в котором участвуют три процесса: отражение, дисперсия и преломление.

Отражение

Капли воды могут действовать как маленькие зеркала. Когда луч солнечного света попадает на одну из этих крошечных сфер воды, большая часть света отражается от ее задней стенки и отражается обратно. Во время ливня воздух полон капель воды, действующих вместе, как отражающая завеса, состоящая из миллионов крохотных зеркал, которые отбрасывают солнечный свет обратно на вас.

Дисперсия

Отражение, дисперсия и преломление внутри капли воды.

Но солнечный свет белый. Итак, если капли воды отражают солнечный свет, то как радуга приобретает свои цвета? Здесь вступает в игру второй процесс: рассеивание света.

Чистый солнечный свет может казаться нам белым, но он состоит из всех видимых цветов. Как только луч солнечного света попадает в каплю воды, она разделяется на составные части, в результате чего ее цвета расходятся веером и становятся видимыми в виде цветового спектра.Это происходит как при попадании луча в каплю, так и при выходе из нее снова.

Преломление

Когда луч света входит в каплю воды и выходит из нее, его направление также слегка меняется в процессе, называемом преломлением. Каждый цвет преломляется в несколько ином направлении, создавая впечатление веера цветов. Например, по отношению к направлению входящего луча света красная составляющая света выходит из капли под немного большим углом, чем оранжевая составляющая.

Цвета радуги

Это означает, что каждая капля воды отражает все цвета солнечного света обратно к вам. Однако из-за того, что он отражает и преломляет каждый цвет под немного другим углом, только один цвет из каждой капли достигает ваших глаз. Например, вы можете видеть только красный свет от капель, которые находятся выше в небе, и только оранжевый свет от капель, которые немного ниже.

Так формируются две верхние полосы радуги — красная и оранжевая.Еще ниже капли образуют еще более острый угол между вами и Солнцем, поэтому они отбрасывают на вас желтую, зеленую, синюю, индиго и фиолетовую составляющие солнечного света, создавая оставшиеся полосы радуги.

Запомните последовательность цветов

Если вам трудно запомнить порядок цветов радуги, просто запомните имя Рой Г. Бив. Эти воображаемые имя, отчество и фамилия представляют собой аббревиатуру, состоящую из начальных букв каждого цвета в том порядке, в котором они появляются в радуге.Сверху вниз они следующие: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый.

Почему радуга изогнута?

Технически радуга — это верхняя половина круга света, центр которого находится в антисолнечной точке , точке, прямо противоположной Солнцу, если смотреть с вашей точки зрения. Однако нижняя половина круга обычно не видна, поскольку капли воды падают на землю до того, как она успевает сформироваться. Вы можете увидеть круглую радугу, если у вас есть высокая точка обзора, а местность резко падает в направлении радуги, позволяя дождю падать дальше и отражать солнечный свет под меньшим углом.Круговую радугу также можно увидеть с самолета.

Форма радуги зависит от показателя преломления воды. Это приводит к тому, что солнечный свет отражается от капель дождя в ограниченном диапазоне углов от 0° до 42°. Большая часть света отражается на вас в диапазоне углов от 40° для фиолетового света до 42° для красного света. Вот почему круг света всегда имеет угловое расстояние 40-42° от антисолнечной точки , а это означает, что радуга всегда появляется на расстоянии 40-42° от точки, противоположной Солнцу, если смотреть с вашей точки зрения.

Что такое двойная радуга?

Двойная радуга в Финляндии.

© iStockphoto.com/petejau

Иногда над радугой появляется более тусклая вторая радуга. Это происходит, когда солнечный свет отражается дважды внутри каждой капли воды и направляется обратно к вам.

Вторая радуга не такая яркая, как основная радуга, потому что часть солнечного света проходит через каплю, а большая часть отражается. Это означает, что больше света теряется, когда солнечный луч отражается дважды, оставляя меньше света для отражения обратно к вам.Процесс двойного отражения также приводит к инверсии цветов вторичной радуги. Здесь фиолетовая полоса находится вверху, а красная полоса появляется внизу (нажмите на изображение, чтобы увидеть эту деталь).

Угловое расстояние между второй радугой и антисолнечной точкой составляет 50-53°, поэтому две радуги всегда находятся на расстоянии около 10° друг от друга.

Почему область под радугой ярче?

Хотя большая часть солнечного света концентрируется под углом 40-42°, часть его также отражается в диапазоне 0-39°.Важно отметить, что угол также определяет степень рассеивания и преломления солнечного света. Например, луч света, отраженный под углом 0° — прямо туда, откуда пришел, — вообще не рассеивается и не преломляется.

По этой причине мы воспринимаем его как белый свет. То же самое относится и к свету, который отражается под большими углами, хотя и в несколько меньшей степени. Вот почему область под основной радугой выглядит сравнительно яркой, как показано на изображениях.

Кольцо Александра

Кольцо Александра.

© iStockphoto.com/Pitmire

Физические свойства капли воды предотвращают отражение солнечного света под углом более 42°. Например, невозможно, чтобы горизонтальный луч света отражался под углом 90° и направлялся прямо вниз к земле. Хотя этот максимальный угол отражения немного отличается для каждой длины волны (цвета) и варьируется от 40° для фиолетового света до 42° для красного света, солнечный свет не может быть перенаправлен под углом, превышающим 42°.

Из-за этого капли воды, находящиеся на расстоянии более 42° от антисолнечной точки , если смотреть с вашей точки зрения, не будут отражать обратно на вас солнечный свет. Вот почему небо над первичной радугой выглядит намного темнее, чем небо под ней (см. изображение).

Приблизительно в 10° выше основной радуги дважды отраженный солнечный свет второй радуги достигает ваших глаз, поэтому небо над ним снова немного ярче, создавая впечатление темной полосы неба, зажатой между двумя радугами.Это явление называется полосой Александра .

Есть ли горшочек с золотом на краю радуги?

Согласно ирландской легенде, горшочек с золотом можно найти на конце радуги. Мы, вероятно, все согласны с тем, что это крайне маловероятно, но знаете ли вы, что это утверждение можно опровергнуть? На самом деле, вы, вероятно, много раз оказывались на краю радуги, даже не замечая этого!

Чтобы проверить правдивость легенды о горшке с золотом, вам нужно отправиться в место, где радуга касается земли.Это может показаться невозможным, учитывая, что радуга в некотором роде является оптической иллюзией. Какой бы осязаемой и реальной ни казалась яркая радуга, она образована бесчисленными маленькими отражениями солнечного света, которые видны только с определенной точки зрения. Это делает невозможным приближение к радуге. Если вы будете двигаться к ней, радуга будет удаляться с такой же скоростью; человек, который стоит на конце радуги, которую вы видите, увидит другую, столь же неприступную радугу дальше, если позволят погодные условия.

Но в этом осознании также кроется шанс эмпирически опровергнуть ирландскую легенду. Если вы можете видеть другого человека в конце вашей радуги , вы можете стоять в конце радуги другого человека или, по крайней мере, радуги, которая видна с другой точки зрения. Итак, вы, вероятно, были там, на конце радуги, даже если эта конкретная радуга была невидима для вас в то время.

Итак. Вы нашли этот горшочек с золотом?

Темы: Атмосферные явления, Солнце

Что такое радуги и как они образуются

Фото википедии

Что такое радуги?

Радуга — одно из самых захватывающих явлений в природе; они очаровывали и стимулировали воображение людей с самого начала человечества и продолжают это делать по сей день. Их окружают всевозможные легенды, от сокровища на конце радуги до дома богов, для которых радуга является мостом, но научные факты совсем другие. К сожалению, для большинства людей радуга остается загадкой. Вот что говорит наука:

Радуги — это оптические и метеорологические явления, вызывающие появление спектра света в небе (в основном), когда Солнце освещает капли влаги в атмосфере нашей планеты. Когда лучи света проходят через капли воды, эти капли ведут себя как призма, разделяя так называемый белый свет на разные длины волн.Эти лучи имеют форму разноцветного лука семи цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, индиго и фиолетового (есть несколько интересных мнемоник, чтобы запомнить их, например, «Рой Г. Бив» и «Ричард оф Йорк»). Дал битву напрасно»). Все дело в том, что эти цвета не разделены, как это традиционно считается. На самом деле радуга охватывает непрерывный спектр цветов.

Как формируются радуги

Радуга образуется за счет того, что называется рассеиванием солнечного света; Дисперсия вызывает пространственное разделение белого света на составляющие с разными длинами волн (разные цвета). Свет сначала преломляется при попадании на поверхность капли дождя, отражается от обратной стороны капли и снова преломляется при выходе из капли. Угол не зависит от размера капли, но зависит от ее показателя преломления — поскольку разные длины волн имеют разный показатель преломления, они выходят в несколько ином положении. Это видно невооруженным глазом по смещению этих дуг.

Итак, на самом деле радуга не существует в определенном месте на небе.Это просто оптическая иллюзия. Положение радуги на небе всегда противоположно Солнцу по отношению к наблюдателю, и внутренняя часть всегда немного ярче, чем внешняя. Эти эффекты связаны с тем, что, несмотря на то, что все капли дождя одинаково отражают солнечный свет, только некоторые из них видны глазу зрителя. Есть много вещей, которые можно еще добавить, но это действительно важные вещи. Кроме того, знаете ли вы, что существует такая вещь, как лунный лук? Как следует из названия, он создан Луной, а не Солнцем. В лунной радуге трудно различать цвета, потому что свет обычно слишком слаб, чтобы возбудить цветовые рецепторы колбочек в наших глазах. В результате они часто кажутся белыми. Взгляните ниже:

Фото википедии

Различные виды радуги

Теперь, когда мы знаем, как образуются радуги, вы также должны знать, что существует больше типов радуги, чем классическая. Конечно, почти каждый раз, когда мы видим перевернутую улыбку, но это называется основной, первичной радугой.Существуют также вторичные радуги.

Вторичные радуги

Они вызваны двойным отражением солнечного света внутри капель дождя и появляются на 10° за пределами основной радуги. Это можно повторить несколько раз, и вы можете получить несколько радуг, хотя они почти никогда не выходят за рамки вторичного.

Двойные радуги

Двойные радуги очень редки, они выглядят как две радуги, отколовшиеся от одного основания. Радуги показывают одни и те же цвета в том же порядке, а не в обратном порядке, и именно в этом заключается ключ к их существованию. Причиной двойной радуги является сочетание капель воды разного размера, падающих с неба. Из-за сопротивления воздуха капли дождя сплющиваются при падении, и сплющивание более заметно у более крупных капель воды. Когда два ливня с каплями дождя разного размера объединяются, каждый из них образует немного разные радуги, которые могут объединяться и образовывать двойную радугу

Дополнительная радуга

Это еще один тип редких радуг, образующихся на внутренней стороне первичной радуги и очень редко также за пределами вторичной радуги. Нештатные радуги слегка обособлены. Они образуются в результате интерференции лучей света, которые следуют немного разными путями с немного разной длиной внутри капель дождя. По сути, некоторые лучи находятся в фазе, но другие не совпадают по фазе до половины длины волны, нейтрализуя друг друга из-за деструктивной интерференции и создавая зазор. Нештатные радуги наиболее ясны, когда капли дождя маленькие и одинакового размера.

Существуют также лунные радуги (созданные из света, отраженного от Луны, а не исходящего непосредственно от Солнца), облачные радуги (радуги, видимые на облаках), монохроматические радуги (одного цвета) и радуги полного круга.

Единственным другим телом в нашей Солнечной системе, которое, как считается, имеет радугу, является Титан, Луна Сатурна.

Как образуются радуги? — Met Office

Все дело в геометрии…

Радуга образуется, когда солнечный свет рассеивается каплями 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 радуга была видна.

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 вода плотнее воздуха, свет, проходящий из воздуха к дождевой капле под углом, замедляется и меняет направление в процессе, называемом преломлением.

Солнечный свет состоит из света многих различных длин волн, которые замедляются на разную величину, 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 воздух. .

Увидеть радугу

Наблюдатель, стоящий в нужном месте, увидит рассеянный солнечный свет, отраженный к нему. Свет, рассеянный множеством капель, попадающих в глаз наблюдателя, будет выглядеть как разноцветная радуга.Различные цвета выходят из капель под углами, варьирующимися примерно на два градуса от красного до фиолетового. Красный свет, видимый наблюдателю, исходит от капель немного выше в атмосфере, чем капли, которые рассеивают фиолетовый свет по направлению к наблюдателю.

Видимые цвета не являются чистым спектром, есть некоторое смешение и размытие цветов. Человеческий глаз может различать множество оттенков, но до сих пор принято считать, что радуга состоит из семи цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, индиго и фиолетового (ROYGBIV). Вы можете узнать больше о цветах радуги Какие бывают цвета радуги?.

Другие явления радуги

Существует множество различных вариаций обычных радуг, которые образуются в определенных условиях. Вы можете найти более подробную информацию о них, нажав на ссылки ниже:-

· Что такое двойная радуга?

· Что такое туманная лука?

· Полный круг радуги

· Moonbow

5 фактов о радуге, которые вам нужны прямо сейчас

Ни одно погодное явление не захватывает человеческое воображение так, как радуга.Эта полупрозрачная полоса ярких цветов, идеально огибающая пейзаж, выглядит потусторонней.

И действительно, радуга была окрашена в мифы и фольклор на протяжении большей части истории человечества. Некоторые рассматривали их как пути к магическим или небесным сферам, некоторые видели в них знак от Бога или богов, некоторые рассматривали их как удачу или путь к богатству.

Из-за чего образуются радуги?

Какими бы волшебными они ни казались, радуга совершенно естественна. Это оптическая иллюзия воды и света, возникающая из-за того, что белый свет состоит из всех цветов спектра.Когда свет проходит через воду, он преломляется в составляющие его цвета. Радуга может появиться в любое время, когда в воздухе есть капли воды, а солнечный свет светит из-за них под небольшим углом. Это означает, что они чаще появляются рано утром или ближе к вечеру.

Вот 5 забавных и интересных фактов о радуге!

1.Радуга может появиться только прямо напротив от Солнца. Где и даже появляется ли радуга, зависит от того, где находится зритель по отношению к солнцу.Радуги не имеют определенного физического местоположения. Человек, который с точки зрения другого человека кажется стоящим на конце радуги, не увидит радугу в том же месте, а вместо этого увидит другую радугу в другом месте, напротив солнца. Вершина дуги всегда находится в центре головы зрителя.

2. В радуге семь цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго, фиолетовый. Вы, возможно, помните со школьных времен, что простой способ запомнить порядок цветов в спектре – использовать эту популярную мнемонику РОЙ Г.БИВ. Эти цвета появляются в порядке, соответствующем их длинам волн.

3. Иногда образуется так называемая «двойная радуга», при этом более тусклая радуга появляется поверх основной. Это происходит, когда свет отражается от каждой капли дважды, а не один раз. Двойное отражение приводит к инвертированию второй радуги, поэтому в двойной радуге цвета вторичной дуги появляются в порядке, обратном по сравнению с первичной или более темной радугой.

4. Небо под радугой кажется ярче, чем небо над ней.Лучи света преломляются в область внутри арки, в результате чего эта область кажется более яркой. На контрасте область за пределами радуги выглядит темнее. В двойной радуге эта темная область над основной радугой еще более выражена, что приводит к очень темной полосе между двумя радугами. Эта темная область называется полосой Александра, в честь Александра Афродисийского, греческого философа, описавшего это явление 1800 лет назад.

5. Радуга кажется полукругом, потому что горизонт мешает.Чтобы увидеть полный круг радуги, вам нужно смотреть на нее сверху вниз, когда солнце находится позади вас. Такой сценарий возможен только с самолета. На самом деле во время полета можно увидеть радугу, описывающую полный круг. Когда это происходит, тень самолета появляется в центре круга. Читайте о Brocken Specters здесь.

О радуге

Что такое радуга?

Где находится солнце, когда вы видите радугу?

Что делает лук?

Он пишет: «Учитывая, что этот лук появляется не только в небе, но и также и в воздухе рядом с нами всякий раз, когда есть капли воды, освещенные солнце, как мы можем видеть в некоторых фонтанах, я с готовностью решил, что оно взошло только от того, как лучи света воздействуют на эти капли и проходят от них к нашим глазам. Далее, зная, что капли круглые, как было ранее доказано, и видя, что независимо от того, больше они или меньше, внешний вид лука никак не изменился, я пришла мысль сделать очень большую, чтобы лучше рассмотреть .

Декарт описывает, как он держал на солнце большой шар и смотрел на него. солнечный свет, отражающийся в нем. Он писал: « Я обнаружил, что если солнечный свет пришел, например, с той части неба, которая отмечена AFZ

и мой глаз был в точке Е, когда я поставил глобус в положение BCD, его часть D казался полностью красным и намного ярче, чем все остальное; и что приближался ли я к нему или удалялся от него, ставил ли его справа или слева от себя, или даже крутил его вокруг головы, при условии, что линия DE всегда составили угол около сорока двух градусов с линией ЕМ, которую мы должны представьте себе, как нарисовано от центра солнца к глазу, часть D появилась всегда одинаково красный; но что как только я сделал этот угол DEM даже немного больше, красная окраска исчезла; и если бы я сделал угол немного меньше, цвет не исчезал сразу, а разделялся сначала по мере если бы на две части, менее блестящие, и в которых я мог бы видеть желтый, синий, и другие цвета. .. Когда я более подробно рассмотрел глобус BCD, то, из-за чего часть D казалась красной, я обнаружил, что это были лучи солнце, которое, идя из А в В, сгибается при входе в воду в точке В, и перейти к С, где они отражаются к D, и снова изгибаются там как они выходят из воды, проследуйте к точке».

Эта цитата иллюстрирует, как объясняется форма радуги. К упростить анализ, рассмотреть путь луча монохроматического света через одну сферическую каплю дождя.Представьте, как преломляется свет, входит в каплю дождя, то как она отражается внутренним, изогнутым, зеркальную поверхность капли дождя и, наконец, то, как она преломляется при выходит из капли. Если мы затем применим результаты для одной капли дождя целой коллекции капель дождя в небе, мы можем визуализировать форму лука.

Традиционная диаграмма, иллюстрирующая это, показана здесь как адаптированная из Хамфрис, Физика воздуха. Он представляет собой путь одного луча света, падающего на каплю воды из направление СА. Когда световой пучок попадает на поверхность капли в точке А, он изгибается (преломляется) а мало и ударяется о внутреннюю стенку капли в B, где он отражается обратно в C. Когда он выходит из капли, он снова преломляется (изогибается) в направлении CE. Угол D представляет собой мера отклонения выходящего луча от его первоначального направления. Декарт рассчитал, что это отклонение для луча красного света составляет примерно 180 — 42 или 138 градусов.

Нарисованный здесь луч важен, потому что он представляет собой луч, имеющий наименьший угол отклонения всех лучей, падающих на каплю дождя. Это называется Декарт или радужный луч и большая часть солнечный свет, преломляясь и отражаясь от капли дождя, фокусируется по этому лучу. Таким образом, отраженный свет рассеян и слабее, за исключением ближнего света. направление этого радужного луча. Именно эта концентрация лучей около минимального отклонения, которое приводит к возникновению дуги радуги.

Солнце находится так далеко, что мы можем с хорошим приближением предположить, что Солнечный свет можно представить набором параллельных лучей, падающих на водяной шарик и преломляясь, отражаясь внутри и снова преломляясь при выходе из капли в порядке, подобном рисунку. Декарт пишет

Я взял свою ручку и сделал точный расчет путей лучей которые падают на разные точки водного шара, чтобы определить, в каких углов, после двух преломлений и одного-двух отражений они придут к глаза, и тогда я обнаружил, что после одного отражения и двух преломлений есть еще много лучей которые можно увидеть под углом от сорока одного до сорока двух градусов, чем под любым меньшим углом; и что там нет ни одного, который можно было бы увидеть под большим углом» (угол, который он имеет в виду до 180 — Д).

Типичная дождевая капля имеет сферическую форму, поэтому ее воздействие на солнечный свет симметрично относительно оси, проходящей через центр капли и источник свет (в данном случае солнце). Благодаря этой симметрии двухмерное изображение рисунка служит нам хорошо и полное изображение можно визуализировать, вращая двухмерную иллюстрацию вокруг ось симметрии. Симметрия фокусирующего действия каждой капли равна таким образом, что всякий раз, когда мы наблюдаем за каплей дождя вдоль луча зрения, определяемого радужный луч мы увидим яркое пятно отраженного/преломленного Солнечный лучик.Обращаясь к рисунку, мы видим, что радужный луч для красный свет составляет угол 42 градуса между направлением падения солнечного света и прямой видимости. Поэтому, пока капля дождя видна вдоль линии визирования, которая составляет этот угол с направлением падения свет, мы увидим просветление. Таким образом, радуга представляет собой круг угловатых радиус 42 градуса с центром в антисолнечной точке, как показано схематично здесь.

Мы не видим полного круга, потому что земля мешает.Чем ниже солнце к горизонту, тем больше круга мы видим — прямо на закате мы увидел бы полный полукруг радуги с вершиной арки 42 градусов над горизонтом. Чем выше солнце на небе, тем меньше дуга радуги над горизонтом.

Из чего состоят цвета радуги?

Цвета радуги возникают из два основных факта:

• Солнечный свет состоит из всего диапазона цветов, которые может различить глаз. Диапазон цветов солнечного света, , в сочетании с выглядит белым для глаз. Это свойство солнечного света впервые было продемонстрировано сэром Исааком Ньютоном в 1666 году.
• Свет разного цвета преломляется по-разному при прохождении из одной среды (например, воздуха) в другую (например, воду или стекло).

Ана, отличное лабораторное задание по математике радуги здесь, а Ф. К. Хван создал прекрасный Java-апплет, иллюстрирующий это преломление, и Найджел Гринвуд написал программу, которая работает в MS Excel, который иллюстрирует, как углы меняются в зависимости от угла наклона солнца.

Что делает двойник радуга?

Science Universe. Зрение, свет и цвет

Свет может отражаться в дождевой капле более двух раз. и можно вычислить, где можно увидеть радуги более высокого порядка; но эти никогда не встречаются в обычных условиях.

Почему внутри радуги небо ярче?

Что такое дополнительные дуги?

«Под углами, очень близкими к углу радуги, два пути через капли отличаются незначительно, поэтому два луча конструктивно интерферируют. По мере увеличения угла два луча следуют по существенно разным путям. длины.Когда разность равна половине длины волны, интерференция полностью разрушает; под еще большими углами балки усиливают снова. Результатом является периодическое изменение интенсивности рассеянного света. светлая, серия чередующихся светлых и темных полос».

Миколай и Павел Савицкий опубликовали несколько красивых фотографии радуг, показывающих эти дуги.

«Чистота» цветов радуги зависит от размера капли дождя.Крупные капли (диаметром несколько миллиметров) дают яркое радуги с четко определенными цветами; мелкие капли (диаметром около 0,01 мм) создают радуги перекрывающихся цветов, которые кажутся почти белый. И помните, что все модели, которые предсказывают радужную дугу, предполагают сферические формы для капель дождя.

Никогда не бывает единого размера капель воды во время дождя. но смесь многих размеров и форм. Это приводит к составная радуга. Капли дождя обычно не «вырастают» до радиусов. больше примерно 0.5 см без разрыва из-за столкновения с другими дождевыми каплями, хотя иногда капли на несколько миллиметров больше в радиусе наблюдались, когда капель очень мало (и так мало столкновений между капли) во время ливня. Билл Ливингстон предлагает: «Если вы достаточно храбры, посмотрите вверх во время грозы на падающие капли. Некоторые могут попасть вам в глаза (или в очки), но это не фатально. Вы действительно увидите, что капли искажены и колеблются.»

Поверхностное натяжение воды формирует капли дождя. в сферические формы, если на них не действуют никакие другие силы. Но когда капля падает в воздух, «торможение» вызывает искажение его формы, что делает его несколько сплющенным. Отклонения от сферической формы измерялись подвешивание капель в воздушном потоке вертикальной аэродинамической трубы (Пруппахер и Борода, 1970, и Праппахер и Питтер, 1971). Мелкие капли радиусом менее 140 микрон (0.014 см) остаются сферическими, но по мере увеличения размера капли уплощение становится заметным. Для капель радиусом около 0,14 см, отношение высоты к ширине 0,85. Это сглаживание увеличивается для более крупных капель.

Сферические капли производят симметричные радуги, но радуги видны, когда солнце находится у горизонта, часто наблюдаются быть ярче по бокам, вертикальная часть, чем по верхняя. Алистер Фрейзер объяснил это явление тем, что из сложной смеси размера и формы капель дождя.Отражение и преломление света от сплющенной воды капелька не является симметричным. Для сплющенной капли немного радуги луч теряется вверху и внизу капли. Поэтому мы видим лучи от этих сплющенных капель только так, как мы их видим по горизонтали; таким образом, радуга, создаваемая большими каплями, яркая у основания. Возле вершины дуги лишь небольшие сферические капли дают более тусклую радугу.

Как выглядит радуга сквозь темные очки?

Другие вопросы о Rainbow

• «Каково расстояние до радуги?» Близко или далеко, в зависимости от там, где капли дождя, простирающиеся от ближайшего к самые дальние освещенные капли по элементам радужного конуса.
• Почему радугу так часто можно увидеть летом и так редко летом? зима?» Чтобы увидеть радугу, нужны дождь и солнце. Зимой, капли воды превращаются в частицы льда, которые не создают радугу, а рассеивать свет другими очень интересными узорами.
• «Почему радугу так редко можно увидеть в полдень?» Помните, что центр круг радуги расположен напротив солнца, так что он находится как можно ниже уровня наблюдателя, поскольку солнце находится над ним.
• «Видят ли когда-нибудь два человека одну и ту же радугу?» Хамфрис указывает, что «поскольку радуга представляет собой особое распределение цвета (произведенные определенным образом) с привязкой к определенной точке — глаз наблюдателя — и поскольку ни одно распределение не может быть одинаковым для двух отдельных точек следует, что два наблюдателя не могут и не могут увидеть ту же радугу. «На самом деле каждый глаз видит свою радугу!!
  Конечно, объектив камеры запишет изображение радуги, которое может то будь увиден моим многочисленным народом! (спасибо Тому и Рэйчел Людовиз за указываю на это!)
• «Можно ли увидеть в отражении ту же радугу, что и видел непосредственно?» На основании аргументов, приведенных в предыдущем вопросе, луки подходящие для двух разных точек производятся разными каплями; следовательно, лук, увиденный в отражении, не то же самое, что увиденный непосредственно».

Что такое отражающая радуга?

Что такое лунная радуга?

Радуги и пословицы