Атмосферное явление радуга

К числу специфических оптических явлений, вызываемых ими, относится радуга. Луч света, попадая на поверхность капли, преломляется, проходит внутрь капли, при этом отражается от ее внутренней поверхности. При выходе из капли луч света еще раз преломляется и только тогда попадает в глаз наблюдателя. Когда мы смотрим вслед уходящему дождю, то иногда на фоне туч виден светлый полукруг, чаще всего из нескольких цветных полос.

Радугу можно наблюдать в солнечный день у городских фонтанов. Возникновение радуги объясняется тем, что капля разлагает белый свет на составляющие. Для различных цветов спектра показатели преломления отличаются на сотые доли, но этого оказывается достаточным, чтобы лучи света покидали капли под различным углом 0. Капли дождя, например, диаметром 1 мм оседают со скоростью 30 м/с. Именно такого размера капли образуются во время грозы.

Первоначально радуга вспыхивает ярко, но из-за быстрого оседания капель время ее существования может сократиться до нескольких минут. Если на место осевших капель поступят другие, то радуга сохраняется до 10 и даже более минут. В случае мороси, когда диаметр капель может снизиться до 10 мкм, радуга проявляется в виде белесого полукруга, который сохраняется довольно продолжительное время. Таким образом, вид радуги зависит от размера капель; продолжительность ее существования определяется временем, когда на смену одним каплям приходят другие, при условии, что концентрация аэрозолей остается примерно постоянной.

Каждая капля порождает из белого света семицветный спектр. Почему же мы видим одну многоцветную арку? Еще в 1631 году французский ученый Рено Декарт, проявив завидную настойчивость, рассчитал ход 10 000 лучей, пронизывающих каплю. Из этого числа только небольшая группа лучей, пронумерованных им от 8500 до 8600, выходила из «капли» под углами, соответствующими длинам волн спектра.

Впоследствии, около 170 лет тому назад, на основании оптических свойств световых лучей была выяснена природа этого явления. Капли воды работают как миниатюрные призмы и разлагают свет. В процессе интерференции происходит наложение двух или нескольких световых волн, и в разных точках получается усиление или ослабление амплитуды результирующей волны.

Интенсивность луча света, преломленного в капле, характеризуется рядом максимумов, причем значение каждого из максимумов соответствует определенному углу наблюдения. Глаз воспринимает световые лучи только максимальной интенсивности, а более слабые лучи не воспринимаются.

Поэтому видны сомкнутые полосы радуги, которые соответствуют видимым максимумам всех цветов. Они всегда наблюдаются примерно под углом 42 градуса в тех случаях, когда наблюдатель стоит спиной к солнцу. Наблюдатель видит радугу только от определенной группы капель. Его глаза служат вершиной конуса с углом 42 градуса, а все обозримые капли дождя образуют полукруг в основании конуса. Помимо радуги встречаются более экзотические оптические явления. К их числу относятся так называемые гало, в частности зимняя радуга в атмосферном инее, несколько солнц, круги вокруг Луны в морозную зимнюю ночь.

Жители Петропавловска-Камчатского 15 мая 1986 года наблюдали необычное зрелище: перед закатом солнца вдруг появилось ярко-красное с различными оттенками свечение, похожее на мощный луч прожектора. Эта оптическая аномалия называется «ложным солнцем». Его причина в том, что лучи заходящего солнца попадают на взвешенные в воздухе ледяные микрокристаллы, призмы и грани которых ориентированы в определенном направлении.

• атмосферное явление радуга

• —
• 30 июня 2019, 08:48
• margaritka_2015

Умные мысли (0)

Свернуть / Развернуть

Добавить сюда свою умную мысль!

 

Ваше имя (*):

Ваш e-mail (*): ( Туда придёт ответ )

Вы не робот?(*):

А лучше зарегестрироваться,
чтобы не вводить каждый раз цифирки!

Рекомендуем ещё прочитать интересное от пользователя margaritka_2015