Защо дъгата е оформена като дъга? Добавете вашата цена към базата данни Коментар. Започнете в науката Какъв е радиусът на дъгата

Хората си задават този въпрос от доста време. В някои африкански митове дъгата е змия, която обгражда земята в пръстен. Но сега знаем, че дъгата е оптично явление - резултат от пречупването на светлинните лъчи във водните капчици по време на дъжд. Но защо виждаме дъгата под формата на дъга, а не, например, под формата на вертикална цветна ивица?

Формата на дъгата се определя от формата на водните капчици, в които слънчевата светлина се пречупва. А водните капчици са повече или по-малко сферични (кръгли. Преминавайки през капката и пречупвайки се в нея, лъч бяла слънчева светлина се превръща в поредица от цветни фунии, вмъкнати една в друга, обърнати към наблюдателя. Външната фуния е червена, оранжева , в него се вмъква жълто, по-нататък отива зелено и т.н., завършвайки с вътрешна виолетова, така че всяка отделна капка образува цяла дъга.
Разбира се, дъгата от една капка е слаба и в природата е невъзможно да се види отделно, тъй като в завесата на дъжда има много капки. Дъгата, която виждаме в небето, се формира от безброй капки. Всяка капка създава серия от цветни фунии (или конуси), вложени една в друга. Но само един цветен лъч влиза в дъгата от една капка. Окото на наблюдателя е обща точка, в която цветните лъчи от много капки се пресичат. капки, но под същия ъгъл и попадайки в окото на наблюдателя, образуват червена дъга на дъгата.Всички оранжеви и други цветни лъчи също образуват дъги. Следователно дъгата е кръгла.



Свикнали сме да виждаме дъгата като дъга. Всъщност тази дъга е само част от многоцветен кръг. В своята цялост този природен феномен може да се наблюдава само на голяма надморска височина, например от самолет.

Когато последните капки дъжд паднат на земята и на небето се появи дъга, вие, гледайки я, си мислите: защо се случва това? Откъде идва красива дъга от многоцветни ивици в небето? Науката физика, която вече ви е давала отговори на много трудни въпроси повече от веднъж, ще ви помогне да отговорите на този въпрос.

Дъгата е необикновено явление в природата. И въпреки че я виждаме доста често, всеки път се радваме на външния й вид и красотата. Дъгата се появява веднага щом облакът започне да напуска и слънцето заема своето място в небето. Оказва се, че от известно време дъждът е видим за хората сякаш „отвън“. Слънчевите лъчи осветяват дъждовния облак и, преминавайки през дъждовните капки, променят цвета си. Факт е, че слънчевите лъчи изобщо не са бели и едни и същи, както ни се струва. Всички те имат различни дължини и всяка дължина има свой собствен "цвят". Ето защо дъгата ни изглежда толкова цветна.

Но цветът на дъгата е ярък и понякога едва забележим. И зависи от размера на дъждовните капки. Ако капките са големи, цветовете на дъгата ще бъдат ярки. Ако е малка, небесната дъга ще бъде слабо видима. В миналото хората не можеха да обяснят появата на дъгата. И беше трудно да се намери човек, който да остане безразличен към нея. Защото има толкова много легенди и вярвания, свързани с дъгата. Древните славяни, гледайки дъгата, предсказвали времето. Ако дъгата беше ниска и широка, хората очакваха лошо време. И високи и тесни - обещаха хубаво време.

В Англия се смята за добра поличба да видиш дъга и веднага да си пожелаеш желание. А в Ирландия днес вярват, че на мястото, където дъгата се придържа към земята, има съкровище със злато. Разбира се, вие сте доста разумен човек и не вярвате в златните съкровища. И разбирате, че е невъзможно да стигнете до мястото, където дъгата докосва земята.

Чудите ли се защо виждаме само част от дъгата? Нека поговорим за това. Вероятно вече сте забелязали, че не можете да наблюдавате едновременно слънцето и дъгата. В крайна сметка дъгата е отражение на слънчевите лъчи. От земята се вижда само част от небесната дъга. Но колкото по-високо се издига човек, например нагоре в планината, толкова повече дъгата ще изглежда като кръг.И от прозореца на самолета някой ден ще можете да видите кръгла дъга!

Защо дъгата е полукръгла? Хората си задават този въпрос от доста време. В някои африкански митове дъгата е змия, която обгражда Земята в пръстен. Но сега знаем, че дъгата е резултат от пречупването на светлинните лъчи във водните капчици по време на дъжд. Но защо виждаме дъгата под формата на дъга, а не, например, под формата на вертикална цветна ивица?

Двама души, стоящи един до друг, виждат всеки своя дъга! Защото във всеки момент дъгата се образува от пречупването на слънчевите лъчи в нови и нови капки. Дъждовни капки падат. Мястото на падналата капка се заема от друга и успява да изпрати цветните си лъчи към дъгата, следвана от следващата и т.н.

Видът на дъгата - ширината на дъгите, наличието, разположението и яркостта на отделните цветови тонове, позицията на допълнителните дъги - е много зависима от размера на дъждовните капки. Колкото по-големи са капките дъжд, толкова по-тясна и по-ярка е дъгата. Характерно за големите капки е наличието на наситен червен цвят в основната дъга. Многобройни допълнителни дъги също имат ярки цветове и директно, без празнини, граничат с основните дъги. Колкото по-малки са капчиците, толкова по-широка и избледняла е дъгата с оранжев или жълт ръб. Допълнителните дъги са по-отдалечени както една от друга, така и от основните дъги. По този начин, по външния вид на дъгата, може да се оцени приблизително размера на дъждовните капки, които са образували тази дъга.

Видът на дъгата също зависи от формата на капките. При падане във въздуха големите капки се сплескват и губят сферичността си. Колкото по-силно е сплескването на капчиците, толкова по-малък е радиусът на дъгата, който образуват.

Небесната дъга е красиво и в същото време сложно физическо явление, което може да се наблюдава след дъжд или по време на мъгла, ако грее слънце. Много древни вярвания и митове сред различни народи са свързани с дъгата, а в Русия в старите времена времето е било предсказано от нея. Тясна и висока дъга предвещаваше хубаво време, а широка и ниска - лошо време.

Дъгата е метеорологично явление, което се случва в небето. Това е огромна дъга, състояща се от различни цветове. Дъгите се причиняват от високо съдържание на влага във въздуха, което обикновено се появява след дъжд или мъгла. Многоцветната дъга се появява поради пречупването на слънчевата светлина във водни капчици, които се съдържат в атмосферата под формата на пара. Капките пречупват светлината по различен начин в зависимост от дължината на вълната на светлината. Например, червеното има най-дългата дължина на вълната, така че този цвят увенчава цветовия спектър на дъгата, той принадлежи към най-широката дъга. Тогава червеният цвят в спектъра плавно преминава в оранжев, след това в жълт и т. н. Най-слабият по отношение на устойчивостта на отклонение по време на пречупване във вода е лилав, неговите вълни са най-къси, така че наблюдателят вижда, че този цвят принадлежи към най-късия дъгата на дъгата - вътрешната . Методът за разграждане на бялата слънчева светлина в цветови спектър се нарича "дисперсия". При дисперсията коефициентът на пречупване на светлината зависи от дължината на вълната на светлинната вълна.В оптиката явлението на дъгата се нарича "каустика". Каустик е светлинна крива с различни форми, в този случай полукръг или дъга. Многоцветните лъчи, които изграждат дъгата, вървят успоредно един на друг, а не се събират, така че можете да наблюдавате присъщия за нея цветови преход в цялата дъга.От детството всеки знае рими и поговорки, които помагат за запомнянето на цветовете на дъгата. Например, всеки ученик знае поговорката „всеки ловец иска да знае къде седи фазанът“. Въпреки това, всъщност цветовият спектър на дъгата не се състои от седем цвята, има много повече. Основните цветове преминават един в друг чрез голям брой нюанси и междинни цветове.Трябва да се добави, че човек може да наблюдава феномена на дъгата само в хода на слънчевата светлина. Невъзможно е да видите дъгата и светилото едновременно, слънцето винаги остава отзад. Освен това, колкото по-високо е наблюдателят (на хълм или в самолет), толкова повече видимата форма на дъгата се доближава до кръг.

Защо дъгата е кръгла и куполът на небето. ЗАЩО ДЪГАТА ИМА ФОРМА НА ДЪГА?

Защо дъгата е полукръгла? Хората си задават този въпрос от доста време. В някои африкански митове дъгата е змия, която обгражда Земята в пръстен. Но сега знаем, че дъгата е оптично явление - резултат от пречупването на светлинните лъчи във водните капчици по време на дъжд. Но защо виждаме дъгата под формата на дъга, а не, например, под формата на вертикална цветна ивица?

Формата на дъгата се определя от формата на водните капчици, в които слънчевата светлина се пречупва. А водните капчици са повече или по-малко сферични (кръгли). Преминавайки през капката и пречупвайки се в нея, лъч бяла слънчева светлина се трансформира в поредица от цветни фунии, вмъкнати една в друга, обърнати към наблюдателя. Външната фуния е червена, в нея се вмъква оранжево, жълто, след това идва зелено и т.н., завършвайки с вътрешната виолетова. Така всяка отделна капка образува цяла дъга.

Разбира се, дъгата от една капка е слаба и в природата е невъзможно да се види отделно, тъй като в завесата на дъжда има много капки. Дъгата, която виждаме в небето, се формира от безброй капки. Всяка капка създава серия от вложени цветни фунии (или конуси). Но от една капка само един цветен лъч влиза в дъгата. Окото на наблюдателя е обща точка, в която се пресичат цветни лъчи от много капки. Например всички червени лъчи, които излизат от различни капки, но под същия ъгъл и удрят окото на наблюдателя, образуват червена дъга на дъгата. Всички оранжеви и други цветни лъчи също образуват дъги. Следователно дъгата е кръгла.

Двама души, стоящи един до друг, виждат всеки своя дъга! Защото във всеки момент дъгата се образува от пречупването на слънчевите лъчи в нови и нови капки. Дъждовни капки падат. Мястото на падналата капка се заема от друга и успява да изпрати цветните си лъчи към дъгата, следвана от следващата и т.н.

Видът на дъгата - ширината на дъгите, наличието, разположението и яркостта на отделните цветови тонове, позицията на допълнителните дъги - е много зависима от размера на дъждовните капки. Колкото по-големи са капките дъжд, толкова по-тясна и по-ярка е дъгата. Характерно за големите капки е наличието на наситен червен цвят в основната дъга. Многобройни допълнителни дъги също имат ярки цветове и директно, без празнини, граничат с основните дъги. Колкото по-малки са капчиците, толкова по-широка и избледняла е дъгата с оранжев или жълт ръб. Допълнителните дъги са по-отдалечени както една от друга, така и от основните дъги. По този начин, по външния вид на дъгата, може да се оцени приблизително размера на дъждовните капки, които са образували тази дъга.

Видът на дъгата също зависи от формата на капките. При падане във въздуха големите капки се сплескват и губят сферичността си. Колкото по-силно е сплескването на капчиците, толкова по-малък е радиусът на дъгата, който образуват.

Свикнали сме да виждаме дъгата като дъга. Всъщност тази дъга е само част от многоцветен кръг. В своята цялост този природен феномен може да се наблюдава само на голяма надморска височина, например от самолет.

Има такава група от оптични явления, която се нарича ореол. Те се причиняват от пречупването на светлинните лъчи от малки ледени кристали в перистите облаци и мъгли. Най-често ореолите се образуват около Слънцето или Луната. Ето пример за такъв феномен - сферична дъга около Слънцето:

Дъгата е атмосферно явление. Тя се появява в небето преди или след дъжд, може да се види близо до водопад или над пръските на фонтан. Изглежда различно - може да бъде дъга, понякога под формата на кръг или пръски. За да се появи дъгата след дъжда, е необходима слънчева светлина.

Представете си, че дъгата е един слънчев лъч. Обикновено слънчевите лъчи са невидими, тъй като се разпръскват от въздуха. Дневната слънчева светлина често се нарича бяла. Всъщност усещането за бяла светлина се причинява от смесване на цветове като червено, оранжево, жълто, зелено, циан, индиго и виолетово. Тази комбинация от цветове се нарича слънчев спектър, а комбинацията им дава бяло.
Зелена зеленина, синьо небе, ярки цветове на природата - това е всичко пречупване на слънчевите лъчи, които, преминавайки през тънък слой на атмосферата, отразяват съставните части на белия цвят.
Концепцията за спектралния състав на бялото е въведена от Исак Нютон. Той провежда експеримент, когато лъч от източник на светлина е прокаран през тесен процеп, зад който е поставена леща. От него лъч светлина се пренасочва към призма, където се пречупва и се разпада на компоненти.
Не забравяйте, че призмата е полиедър с основа, чиито страни образуват триизмерна фигура. Капка вода е истинска призма. Преминавайки през него, слънчевият лъч се пречупва и се превръща в дъга.
Слънчевата светлина се разделя по различни начини, тъй като всяка дължина на вълната от спектъра има своя собствена дължина. Отличителна черта е фактът, че двама близки наблюдатели ще видят всеки своя дъга.
Ефектът ще възникне поради факта, че капките не могат да бъдат еднакви, а подреждането на цветовете, тяхната яркост, ширината на дъговите дъги директно зависят от размера и формата на капките.
Ако искате да видите дъгата в целия й блясък, трябва слънцето да огрее гърба ви. Дъгата ще бъде по-ярка и по-наситена, ако светлината се пречупи през големи капки, ако те са малки, дъгите ще бъдат по-широки, но цветът им ще бъде по-малко ярък. Случва се, когато падащите дъждовни капки се сплескат, в този случай радиусът на дъгата ще бъде малък. Ако капките се разтягат при падане, тогава дъгата ще бъде висока, но цветовете й са бледи.

Дъгата е един от най-удивителните природни феномени. Хората отдавна мислят за същността на това явление. Дъгата е спътник на дъжда. Времето на появата му зависи от движението на облака, който дава дъждове. Дъгата може да се появи както преди дъжда, така и в процеса на валежи или в края на процеса.

Какво е дъга?
Дъгата обикновено е цветна дъга с ъглов радиус 42°. Дъгата се вижда на фона на дъждовна завеса или валежни ленти, които не винаги достигат земята. В тази страна на небето, която е противоположна на слънцето, се наблюдава дъга, докато слънцето не е покрито от облаци. Най-често такива условия се създават през лятото, по време на така наречените "гъбени" дъждове. Центърът на дъгата е антислънчевата точка - тази точка е диаметрално противоположна на Слънцето. В дъгата се разграничават седем цвята, освен това дъгата може да се види близо до фонтан или водопад, на фона на завеса от капки от напоителна система.

Откъде идва невероятната цветна светлина, идваща от дъгата? Източникът на дъгата е слънчевата светлина, разложена на нейните компоненти. Тази светлина се движи през небосвода по такъв начин, че изглежда идва от онази част на небосвода, която е противоположна на Слънцето. Основните характеристики на дъгата са правилно обяснени от теорията на Декарт-Нютон, създадена преди повече от 300 години.

Обект, способен да раздели лъч светлина на своите компоненти, се нарича "призма". Ако говорим за дъгата, тогава ролята на "призмата" се играе от дъждовните капки. Дъгата е голям извит спектър или ивица от цветни линии, образувани в резултат на разлагането на лъч светлина, преминаващ през дъждовни капки. Цветовете вървят в следния ред, ако броите от външния радиус към вътрешния (доста лесно е да запомните този спектър, като научите проста акростихова фраза: „Всеки ловец иска да знае къде седи фазанът“, тук първата буква на всяка дума съответства на първата буква на цвета):

Единият е Червен;

Хънтър - Портокал;

Желания - Жълто;

Знай - Зелено;

Къде - Синя;

Седящи – Сини;

Фазан - Лилав.

Може да се види дъга в момент, когато слънцето грее успоредно с душа. За да го видите, трябва да сте строго между слънцето и дъжда. В този случай слънцето трябва да е отзад, а дъждът да е отпред.

Бърз отговор: Има 7 цвята в дъгата.

Какво е дъга? Това е оптичен феномен, който може да се наблюдава, когато Слънцето (а в някои случаи и Луната) осветява голям брой водни капчици (говорим за мъгла или вода). Дъгата е кръг под формата на дъга, която има седем цвята от спектъра: син, лилав, зелен, циан, оранжев, жълт и червен. Струва си да се отбележи, че Слънцето в момента на наблюдение на дъгата винаги е зад наблюдателя, така че е невъзможно да се видят и двете едновременно, освен с помощта на специално оборудване.

Откъде идва този оптичен феномен? Появява се в резултат на пречупването на светлината във водни капчици, които плуват в атмосферата. Капките имат способността да отклоняват по различен начин светлината с различни цветове. Белият цвят се разлага в спектър, което води до дисперсия на светлината - пречупване на вещество, в зависимост от честотата или фазовата скорост на светлината. Грубо казано, слънчевият цвят преминава през най-малките капчици вода, пречупва се и се вижда за човешкото око като няколко цвята наведнъж.

Има два вида дъга - първична и вторична. В първия случай светлината вътре в капката се отразява само веднъж, нюансите в този случай са доста ярки. Във втория случай светлината се отразява два пъти и цветовете, които приемат очите ни, вече не са толкова ярки. Има и дъга от трети и дори от четвърти порядък, но вече няколко века никой не е наблюдавал това чудо на природата с очите си.

Струва си да се отбележи, че цветовете в дъгата са подредени в последователността, която съответства на спектъра на видимата светлина. За да ги запомнят, в някои страни дори измислиха такива рими и фрази. Русия не е изключение. У нас се използват няколко фрази наведнъж, ето ги:

  • Веднъж звънарят Жак счупи с главата си фенер.
  • Всеки ловец иска да знае къде седи фазанът.
  • Къртицата овца, жираф, заек шият сини трико.
  • Всеки дизайнер иска да знае къде да изтегли Photoshop.
  • Кой усеща жестокия звън на гонга на съпротивата срещу фаталитета?
  • Кваркът е заобиколен от гореща завеса от глуони, които създават течности.

Лесно е да се досетите, че началната буква на всяка дума обозначава началната буква на цвета:

  • Като червено.
  • Веднъж - портокал.
  • Джак е жълт.
  • Звънец - зелен.
  • Главата е синя.
  • Счупен - син.
  • Фенер - лилав.

Дъгата е удивителен и невероятно красив метеорологичен и оптичен природен феномен. Може да се наблюдава главно след дъжд, когато изгрее слънце. Именно това е причината да можем да видим това прекрасно явление на небето, както и да различаваме цветовете на дъгата, подредени по ред.

Причини

Появява се дъга поради факта, че светлината, идваща от слънцето или от друг източник, се пречупва във водни капчици, които бавно падат на земята. С тяхна помощ бялата светлина "се разбива", образувайки цветовете на дъгата. Те са подредени по ред поради различни степени на отклонение на светлината (например червената светлина се отклонява с по-малко градуси от виолетовата). Освен това дъгата може да се появи и поради лунна светлина, но за очите ни е много трудно да я различим при слаба светлина. При образуване на кръг, който се образува от "небесния мост", центърът винаги е на права линия, минаваща през Слънцето или Луната. За тези, които наблюдават това явление от земята, този „мост” изглежда като дъга. Но колкото по-висока е гледната точка, толкова по-пълна се вижда дъгата. Ако го наблюдавате от планина или от въздуха, той може да се появи пред очите ви под формата на цял кръг.

Редът на цветовете на дъгата

Много хора знаят фраза, която ви позволява да запомните реда, в който са разположени цветовете на дъгата. За тези, които не знаят или не помнят, нека си припомним как звучи тази реплика: „Всеки ловец иска да знае къде седи фазанът“ (между другото, сега има много аналози на тази известна мононостиха, по-модерна и понякога много смешно). Цветовете на дъгата, подредени, са червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, индиго и виолетово.

Тези цветове не променят местоположението си, отпечатвайки в паметта вечната гледка на такова невероятно красиво явление. Дъгата, която често виждаме, е основната. По време на образуването си бялата светлина претърпява само едно вътрешно отражение. В този случай червената светлина е отвън, както сме свикнали да виждаме. Въпреки това може да се образува и вторична дъга. Това е доста рядко явление, при което бялата светлина се отразява два пъти в капчиците. В този случай цветовете на дъгата вече са подредени в обратна посока (от лилаво към червено). В този случай частта от небето, която се намира между тези две дъги, става по-тъмна. На места с много чист въздух дори можете да наблюдавате "тройна" дъга.

Изящни дъги

В допълнение към познатата дъга с формата на дъга, можете да наблюдавате и други нейни форми. Например, може да се наблюдават лунни дъги (но е трудно за човешкото око да ги улови, за това сиянието на луната трябва да е много ярко), мъгливи, пръстеновидни (тези явления вече бяха споменати по-горе) и дори обърнати. Освен това дъгата може да се наблюдава през зимата. По това време на годината понякога се случва поради силни студове. Но някои от тези явления нямат нищо общо с "небесните мостове". Много често се бърка с дъга (това е името на светещ пръстен, който се образува около определен обект).

Една дъга ще накара всеки да се усмихне! Особено големи, простиращи се до цялото небе. Или малка, сгушена в настолна чешма – толкова собствена, питомна. Какво определя какъв размер ще расте дъгата и за какво става дума? Прочетете подсказките на диаграмата, за да разберете.

1. Дъгата е оптична илюзия. Това се случва, когато водни капчици (дъжд, мъгла или пръски от водопад) са осветени от слънцето. Има и лунни дъги (една от тях е на снимката), те могат да се наблюдават през нощта.

2. Попадайки в капката, светлината се пречупва два пъти на границата на въздуха и водата и се отразява от „задната” стена на капката, връщайки се под ъгъл от около 42 градуса спрямо светлината. Коефициентът на пречупване на светлината с различни дължини на вълната е малко по-различен, така че лъчите с различни цветове излизат от капката под различни ъгли. Така бялата светлина се превръща в дъга.

3. Илюзията за дъга се създава от онези капки, които се появяват на пресечната точка на слънчевите лъчи и линията на видимост на наблюдателя. Всички дъги в света имат еднакъв ъглов размер - 42 градуса.

4. Линейният радиус на дъгата зависи от разстоянието между наблюдателя и водните капки. Например, дъгата, която се появява на разстояние 5 метра от човек, ще има радиус от приблизително 4,5 метра (5 метра допирателна от 42°).

5. Центърът на дъгата се намира в антислънчевата точка - на правата линия, свързваща наблюдателя и слънцето. Равнината на дъгата е перпендикулярна на тази права. Антислънчевата точка е въображаема и може да е под земята. Между другото, в ясен ден светилото е в състояние да създаде не само илюзорни, но и доста осезаеми ефекти, например.


Децата вярват, че дъгата е осезаем обект. Например път, по който можете да се изкачите до облаците. По-късно детските мечти се разбиват от скучната наука, оказва се, че нито докосването на дъгата, нито ходенето по нея няма да свърши работа. Но можете да измерите размера му!

Продължаваме поредицата от публикации, подготвени от интерактивния научно-популярен блог „Ще обясня след две минути“. Блогът говори за прости и сложни неща, които ни заобикалят всеки ден и не повдигат никакви въпроси точно докато не мислим за тях. Например, там можете да разберете колко време отнема да летите до Марс и за кои дати да вземете билети.

1. Дъгата е оптична илюзия. Това се случва, когато водни капчици (дъжд, мъгла или пръски от водопад) са осветени от слънцето. Има и лунни дъги (една от тях е на снимката), те могат да се наблюдават през нощта.


2. Попадайки в капката, светлината се пречупва два пъти на интерфейса въздух-вода и се отразява от "задната" стена на капката, връщайки се под ъгъл от около 42 градуса спрямо светлината. Коефициентът на пречупване на светлината с различни дължини на вълната е малко по-различен, така че лъчите с различни цветове излизат от капката под различни ъгли. Така бялата светлина се превръща в дъга.


3. Илюзията за дъга се създава от онези капки, които се появяват на пресечната точка на слънчевите лъчи и линията на видимост на наблюдателя. Всички дъги в света имат еднакъв ъглов размер - 42 градуса.


4. Линейният радиус на дъгата зависи от разстоянието между наблюдателя и водните капки. Например, дъгата, която се появява на разстояние 5 метра от човек, ще има радиус от приблизително 4,5 метра (5 метра допирателна от 42°).


5. Центърът на дъгата се намира в антислънчевата точка - на правата линия, свързваща наблюдателя и слънцето. Равнината на дъгата е перпендикулярна на тази права. Антислънчевата точка е въображаема и може да е под земята. Между другото, в ясен ден светилото е в състояние да създаде не само илюзорни, но и доста осезаеми ефекти, като въздушни джобове.



Общата физическа картина на дъгата вече беше ясно описана. Марк Антоний де Доминис(1611 г.). Въз основа на експериментални наблюдения той стига до извода, че дъгата се получава в резултат на отражение от вътрешната повърхност на дъждовна капка и двойно пречупване - на входа на капката и на изхода от нея.

Рене Декарт
дава по-пълно обяснение на дъгата в работата си "Метеори" в главата "На дъгата" (1635 г.)

Исак Нютонв трактата "Оптика или Трактат за отраженията, пречупванията, огъванията и цветовете на светлината" допълва теорията за дъгата по отношение на цветовете на дъгата и обяснява механизма за образуване на вторична дъга.

Пълна теория на дъгата, отчитаща дифракцията на светлината, която зависи от съотношението на дължината на вълната на светлината и размера на капката, е построена едва през 19 век. J.B. Ери(1836) и J.M. Пернтер (1897).

Нютон нарече системата от цветове на разложен слънчев лъч спектър- от лат. спектър - представяне, визия, призрак.

Нютон разграничава 7 цвята в дъгата.
Многоцветният спектър на дъгата е непрекъснат!)

Защо цветовете на дъгата са подредени в строга последователност??
Всеки цветен лъч има свой собствен ъгъл на счупване. Виолетовото, което заема най-ниската позиция в спектъра, има най-малък ъгъл.

Всеки от нас вижда своята "лична" дъга.
Когато гледате дъга, виждате светлината, пречупена от някои дъждовни капки, а човекът, който стои до вас, гледа същата дъга и вижда светлината, отразена от други дъждовни капки.

Центърът на кръга, описан от дъгата, лежи на права линия, минаваща през наблюдателя и Слънцето, като Слънцето е винаги зад наблюдателя.

Какъв е радиусът на дъгата?
Дъгата е оптичен ефект, произтичащ от пречупването на слънчевата светлина в капки атмосферна влага.
Тези капки могат да бъдат разположени на различни разстояния от нас. Изчислено е, че височината на дъгата е приблизително 0,9 от разстоянието от окото на наблюдателя. Тъй като виждаме дъгата като полукръг, тази стойност може да се счита за радиус на въображаем кръг, в който дъгата може да бъде затворена.

Има ли дъгата начало и край?
При идеални условия, при полет със самолет или от висока планина, можете да видите дъгата като затворена крива, която обгражда точка, диаметрално противоположна на Слънцето.

Докато слънцето се издига по-високо 42 градуса над хоризонта, дъгата не се вижда от повърхността на Земята.

яркост на дъгатазависи от количеството дъждовни капки. Ако са големи (1-2 мм в диаметър) - дъгата е много ярка.

Двойна дъга
поради факта, че слънчевите лъчи се отразяват два пъти в капки, които са над капките, образуващи обикновена дъга. В този случай горната дъга винаги е по-малко ярка от основната, а цветовете в нея са подредени в обратен ред.
По-рядко срещана е тройна и дори дъга от четири дъги!
В този случай допълнителните дъги се намират само над централната част на основните дъги и изчезват, когато последните се преместят във вертикално положение.

Разстоянието между две дъги се нарича Тъмната ивица на Александър. Той е кръстен на древногръцкия философ Александър от Афродизиас, който за първи път описва това явление през 200 г. пр.н.е. АД

Нощна дъга - Лунна дъга
Лунната дъга е рядко пречупване на лунната светлина. Виждаме тази дъга като бяла, въпреки че присъстват всички цветове.

огнена дъга- една от разновидностите на "ореол" - оптичен ефект под формата на светещ пръстен около слънцето, който се появява главно в областта на перистите облаци: малки парченца лед отразяват падащата светлина и "запалват" облаците, рисувайки ги в различни цветове.

Дъгата е един от малкото природни феномени, които човекът се е научил да възпроизвежда.
изкуствени дъгиможе да се види до водопади и фонтани. Те се появяват на фона на най-малките капчици, пръскани от инсталацията.

Изчисления по формулите на дифракционната теория, извършени за капки от различни

размер, показа, че целият изглед на дъгата - ширината на дъгите, присъствието, местоположението и

яркостта на отделните цветови тонове, позицията на допълнителните дъги е много силна

зависи от размера на дъждовните капки. Ето основните характеристики на външното

тип дъга за капчици с различни радиуси.

Радиус на падане 0,5-1 мм. Външният ръб на основната дъга е ярък,

тъмно червено, последвано от светло червено, а след това всички цветове на дъгата се редуват.

Виолетовото и зеленото изглеждат особено ярки. Има много допълнителни дъги (до

пет), те редуват лилаво-розови тонове със зелени. Допълнителни дъги

в непосредствена близост до главните дъги.

Радиус на падане 0,25 мм. Червеният кран на дъгата стана по-слаб. Други цветове

все още се виждат. Няколко лилаво-розови допълнителни дъги се заменят

зелено.

Радиус на падане 0,10-0,15 мм. Вече няма червено в главната дъга.

Външният ръб на дъгата е оранжев. Останалата част от дъгата е добре развита.

Допълнителните дъги стават все по-жълти. Между тях и между главните

дъга и се появиха първите допълнителни празнини.

Радиус на падане 0,04-0,05 мм. Дъгата стана забележимо по-широка и по-бледа, Външна

ръбът му е бледожълт. Най-яркият цвят е лилав. Първо

допълнителната дъга е отделена от основната дъга с доста широка междина,

цветът му е белезникав, леко зеленикав и белезникаво-виолетов.

Радиус на падане 0,03 мм. Основната дъга е още по-широка с много слаба

леко жълтеникав ръб, съдържа отделни бели ивици.

Радиус на падане 0,025 mm или по-малко. Дъгата е напълно бяла. Тя е около

два пъти по-широка от обикновена дъга и има вид на лъскава бяла ивица. Вътре в нея

може да има допълнителни цветни дъги, първоначално бледосини или зелени,

след това белезникаво червено.

По този начин, по външния вид на дъгата, човек може приблизително да оцени размера на дъждовните капки,

които образуваха тази дъга. Като цяло, колкото по-големи са капките дъжд, толкова по-добра е дъгата.



се оказва по-тесен и по-ярък, особено характерен за големите капки е

наличието на наситено червено в основната дъга. Многобройни

допълнителни дъги също имат ярки цветове и директно, без

пролуки, съседни на главните дъги. Колкото по-малки са капките, толкова е дъгата

става по-широк и избледнява с оранжев или жълт ръб.

Видът на дъгата също зависи от формата на капките. При падане във въздуха, големи капки

сплескват, губят сферичността си. Вертикалната секция на такива капки

приближавайки се до елипса. Изчисленията показаха, че минималното отклонение на червено

лъчите, преминаващи през сплескани капки с радиус 0,5 mm, е 140°.

Следователно ъгловият размер на червената дъга няма да бъде 42°, а само 40°. За още

големи капки, например с радиус 1,0 мм, минималното отклонение на червено

лъчите ще бъдат 149°, а червената дъга на дъгата ще има размер 31°, вместо

42°. По този начин, колкото по-силно е сплескването на капчиците, толкова по-малък е радиусът

дъгата, която образуват.

„Тайната“ на допълнителните дъги е разкрита!

А. Фрейзър, като същевременно разгледа влиянието на размера и формата на капките върху външния вид

rainbow, успя да разкрие "тайната" на появата на допълнителни дъги. Възможно най-скоро

беше казано, че намаляването на размера на преобладаващите капчици и сплескването на големите

действат в противоположни посоки. Какво ще надделее? Кога и какво

влиянието ще надделее?

Ясна илюстрация на взаимодействието на двата фактора и тяхното съвместно влияние

върху вида на дъгата са фиг. 3 ноИ бсъставено от А. Фрейзър,

въз основа на изчисления: Тези цифри показват разпределението на интензитета

светлина в основната дъга и допълнителни дъги, в зависимост от размера на капчиците.

Сложна вълнообразна повърхност на преден план (фиг. 3 но)

съставен от множество индивидуални криви. Всяка крива дава разпределение

и интензитета на светлината в дъгата от една капка. Начертава се всяка пета крива

по-дебели, числата вдясно показват радиуса на капката, съответстваща на кривата, в

милиметри. Всички криви започват отляво с много нисък интензитет (отвън

дъги), след което бързо се покачват до максимум между 138° и 139° (първият

Дъга). Следващият хребет вдясно е първата допълнителна дъга, последвана от втората

допълнителна дъга и др. Разстоянието между дъгите, както се вижда от фигурата,

намалява бързо с увеличаване на радиуса на капката. Това е ефектът от първия фактор.

Дъгата става по-тясна с увеличаване на размера на капчиците.

Горната крива S е резултат от добавяне на приноса на капчици от всякакъв размер.

Той характеризира разпределението на интензитета на светлината в крайната дъга,

което виждаме.

137 138 139 140 141 142

Ъглово разстояние от Слънцето

137 138 139 140 141 142

Ъглово разстояние от Слънцето

Ориз. 3. Разпределение на интензитета на светлината в основната дъга и допълнителната

дъги в зависимост от размера на капчиците.

а - без да се отчита сплескването на капките; b - като се вземе предвид сплескването на капките. С-

обща крива.

На фиг.3 бса показани същите криви, но сега се взема предвид влиянието на сплескването

капки, колкото по-силни, толкова по-големи са капките. Индивидуални криви за големи

сплесканите капчици се изместват към по-големи минимални ъгли на отклонение от

Слънце (или, което е същото, в посока на намаляване на радиусите на дъгата) и в резултат

цялата вълнообразна повърхност се оказа извита надясно (индивидуално

максимумите са отишли ​​вдясно). Това доведе до факта, че на получения общ

крива се появи, в допълнение към основната дъга, допълнителни дъги, по ъглите

разстояния от Слънцето: първото -140,5°, второто -141,3°, третото - 142,4°,

четвъртият е 142,5°.

Допълнителните дъги се виждат само близо до върха на основната дъга, тъй като те

образувани само от вертикални или близки до тях лъчи, които са преминали

елипсовидни разрези на капки.

Показани са изчисления, но това може да се види и на фиг. 3 б, Какво

допълнително, дъгите се създават главно от капки с размери от 0,2 до 0,3 mm.

По-големите и по-малките капки дават максимуми, които се припокриват една с друга.

приятел и твърде далеч от главната дъга (те отиват вдясно). дъги

капки с диаметър 0,2-0,3 мм са в преференциална позиция, т.к

върховете им не са се изместили никъде. По този начин може да се заключи, че

допълнителни дъги се виждат, ако при силен дъжд присъстват значителни,

броят на капките с радиус 0,25 мм и няколко по-големи капки, които смазват

картина. Следователно допълнителните дъги се виждат по-често и най-цветните не са много ярки.

интензивни летни дъждове. Те също се появяват на фона на воал от

малки капчици, образувани, когато водата се пръска в напояването

инсталации.

Възможно ли е да се види целия кръг на дъгата?От повърхността на земята можем да наблюдаваме

дъга в най-добрия случай под формата на половин кръг, когато Слънцето е в

хоризонт. Когато Слънцето изгрява, дъгата отива под хоризонта. Първата дъга може да бъде

да се види на височини на Слънцето повече от 42°, а второто - повече от 50°. От самолет и

по-добре от хеликоптер (повече изглед) можете да гледате дъгата под формата на цял кръг!

Описанието на такава кръгла дъга (тя и дъгата, тоест дъгата, вече е неудобно

име!) беше поместено в списание "Nature". Тя беше видяна от пътниците на самолета,

летящ в района на Новосибирск на височина 1000 m.

Поляризация на светлината на дъгата. Светлината на дъгата се характеризира с необичайно висока

степен на поляризация. В първата дъга тя достига 90%, във втората - около 80%. IN

Това е лесно да се види, ако погледнете дъгата през поляризираща призма.

Никола. При малки ъгли на въртене на призмата дъгата изчезва напълно.

Дъга без дъжд?

Има ли дъги без дъжд или без дъждовни ивици? Оказва се, че има

в лабораторията. Изкуствените дъги са създадени чрез пречупване

светлина в една суспендирана капка дестилирана вода, вода със сироп или

бистро масло. Размерите на капчиците варират от 1,5 до 4,5 мм. тежки капки

разтегнати под действието на гравитацията, а напречното им сечение във вертикала

самолетът беше елипса. Когато капката е осветена от хелиев лъч

неонов лазер (с дължина на вълната 0,6328 μm), не само първият и

вторият от дъгата, но също и изключително ярките трети и четвърти, центрирани наоколо

източник на светлина (в този случай лазер). Понякога дори успявах да се сдобия

пета и шеста дъга. Тези дъги, като първата и втората, снопът беше настрана,

противоположно на източника.

И така, една капка създаде толкова много дъги! Вярно е, че тези дъги не бяха

преливащи се. Всички те бяха от един и същи цвят, червени, тъй като не бяха образувани от бяло

източник на светлина, но монохроматичен червен лъч.

мъглива дъга

В природата има бели дъги, които бяха споменати по-горе. Те се появяват

когато е осветена от слънчевите лъчи, слаба мъгла, състояща се от капчици

с радиус от 0,025 mm или по-малко. Наричат ​​се мъгливи дъги. В допълнение към основната

дъги под формата на брилянтна бяла дъга с едва забележим жълтеникав ръб

понякога се наблюдават оцветени допълнителни дъги: много слабо синьо или

зелена дъга и след това белезникавочервена.

Подобно изглеждаща бяла дъга може да се види при лъч на прожектор

разположен зад вас осветява интензивна мъгла или лека мъгла пред вас.

ти. Дори уличната лампа може да създаде, макар и много слаба, бяла дъга,

видими на тъмния фон на нощното небе.

лунни дъги

Подобно на слънчевите дъги, лунните дъги също могат да се появят. Те са по-слаби и

се появяват при пълнолуние. Лунните дъги са по-редки от

слънчево. За тяхното възникване е необходима комбинация от две условия: пълно

Луната, която не е закрита от облаци и от проливен дъжд или ивици от него

(не достига до Земята). Превалявания поради дневна конвекция

движения на въздуха, падат много по-рядко през нощта.

Лунните дъги могат да се наблюдават навсякъде по света

горните две условия.

Дневни, слънчеви дъги, дори образувани от много малки капки дъжд

или мъгла, доста белезникави, леки и все пак външният им ръб поне

слабо, но оцветени в оранжево или жълто. Дъги, образувани от луната

лъчи, изобщо не оправдават името си, тъй като не са преливащи и

изглеждат като леки, напълно бели дъги.

Липсата на червен цвят в лунните дъги дори при големи дъждовни капки

валежите се обясняват с ниското ниво на осветление през нощта, при което напълно

губи се чувствителността на окото към червените лъчи. Други цветни

лъчите на дъгата също губят голяма част от цветовия си тон поради

ахроматичност (неоцветено) човешко нощно виждане.

Министерство на общото и професионалното образование на Руската федерация

Зареждане...Зареждане...