Varför är regnbågen formad som en båge? Lägg till ditt pris i databasen Kommentar. Börja i naturvetenskap Vad är regnbågens radie

Folk har ställt den här frågan länge. I vissa afrikanska myter är regnbågen en orm som omger jorden i en ring. Men nu vet vi att en regnbåge är ett optiskt fenomen - resultatet av brytningen av ljusstrålar i vattendroppar under regn. Men varför ser vi regnbågen i form av en båge, och inte till exempel i form av en vertikal färgad rand?

Formen på en regnbåge bestäms av formen på vattendropparna där solljuset bryts. Och vattendroppar är mer eller mindre sfäriska (runda. Passerar genom droppen och bryts i den, en stråle av vitt solljus omvandlas till en serie färgade trattar som sätts in i varandra, vända mot betraktaren. Den yttre tratten är röd, orange , gult sätts in i det, vidare blir grönt etc., slutar med en inre violett, så att varje enskild droppe bildar en hel regnbåge.
Naturligtvis är regnbågen från en droppe svag, och i naturen är det omöjligt att se det separat, eftersom det finns många droppar i regngardinen. Regnbågen som vi ser på himlen bildas av myriader av droppar. Varje droppe skapar en serie färgade trattar (eller kottar) kapslade inuti varandra. Men bara en färgad stråle kommer in i regnbågen från en enda droppe. Observatörens öga är en vanlig punkt där de färgade strålarna från många droppar skär varandra. droppar, men i samma vinkel och faller in i betraktarens öga, bildar en röd båge av regnbågen.Alla orange och andra färgade strålar bildar också bågar. Därför är regnbågen rund.



Vi är vana vid att se regnbågen som en båge. Faktum är att denna båge bara är en del av en flerfärgad cirkel. I sin helhet kan detta naturfenomen endast observeras på hög höjd, till exempel från ett flygplan.

När de sista regndropparna faller på marken och en regnbåge dyker upp på himlen, tänker du när du tittar på den: varför händer detta? Varifrån kommer en vacker båge av flerfärgade ränder på himlen? Fysikens vetenskap, som redan har gett dig svar på många svåra frågor mer än en gång, kommer att hjälpa dig att besvara denna fråga.

Regnbågen är ett extraordinärt naturfenomen. Och även om vi ser henne ganska ofta, gläds vi varje gång över hennes utseende och skönhet. Regnbågen dyker upp så fort molnet börjar lämna, och solen tar sin plats på himlen. Det visar sig att regnet under en tid är synligt för människor som "utifrån". Solens strålar lyser upp regnmolnet och, passerar genom regndropparna, ändrar färgen. Faktum är att solens strålar inte alls är vita och desamma, som det verkar för oss. Alla har olika längder, och varje längd har sin egen "färg". Det är därför regnbågen ser så färgglad ut för oss.

Men regnbågens färg är ljus och ibland knappt märkbar. Och det beror på regndropparnas storlek. Om dropparna är stora blir regnbågens färger ljusa. Om den är liten kommer den himmelska bågen att vara dåligt synlig. Förr kunde folk inte förklara utseendet på en regnbåge. Och det var svårt att hitta en person som skulle förbli likgiltig för henne. Eftersom det finns så många legender och trosuppfattningar förknippade med regnbågen. De gamla slaverna, som tittade på regnbågen, förutspådde vädret. Om regnbågen var låg och bred förväntade sig folket dåligt väder. Och högt och smalt - lovade bra väder.

I England anses det vara ett gott omen att se en regnbåge och genast göra en önskan. Och på Irland tror man idag att på den plats där regnbågen fastnar på marken finns en skatt med guld. Naturligtvis är du en ganska rimlig person, och du tror inte på guldskatter. Och du förstår att det är omöjligt att komma dit där regnbågen nuddar marken.

Undrar du varför vi bara ser en del av regnbågen? Låt oss prata om det. Du har säkert redan märkt att du inte kan observera både solen och regnbågen samtidigt. En regnbåge är trots allt en reflektion av solens strålar. Endast en del av den himmelska bågen är synlig från jorden. Men ju högre en person reser sig, till exempel uppför ett berg, desto mer kommer regnbågen att se ut som en cirkel. Och från fönstret på ett flygplan kommer du en dag att kunna se en rund regnbåge!

Varför är regnbågen halvcirkelformad? Folk har ställt den här frågan länge. I vissa afrikanska myter är en regnbåge en orm som omger jorden i en ring. Men nu vet vi att en regnbåge är resultatet av brytningen av ljusstrålar i vattendroppar under regn. Men varför ser vi regnbågen i form av en båge, och inte till exempel i form av en vertikal färgad rand?

Två personer som står sida vid sida ser var sin regnbåge! För i varje ögonblick bildas regnbågen genom brytningen av solens strålar i nya och nya droppar. Regndroppar faller. Platsen för den fallna droppen upptas av en annan och lyckas skicka sina färgade strålar till regnbågen, följt av nästa, och så vidare.

Typen av regnbåge - bågarnas bredd, närvaron, platsen och ljusstyrkan hos individuella färgtoner, placeringen av ytterligare bågar - är mycket beroende av regndropparnas storlek. Ju större regndroppar, desto smalare och ljusare är regnbågen. Karakteristiskt för stora droppar är närvaron av mättad röd färg i huvudregnbågen. Många extra bågar har också ljusa färger och direkt, utan luckor, gränsar till huvudregnbågarna. Ju mindre dropparna är, desto bredare och blektare blir regnbågen med en orange eller gul kant. Ytterligare bågar är längre ifrån varandra både från varandra och från huvudregnbågarna. Genom regnbågens utseende kan man alltså ungefär uppskatta storleken på de regndroppar som bildade denna regnbåge.

Typen av regnbåge beror också på formen på dropparna. När de faller i luften tillplattas stora droppar och förlorar sin sfäricitet. Ju starkare tillplattad dropparna är, desto mindre radie på regnbågen bildar de.

En himmelsk regnbåge är ett vackert och samtidigt komplext fysiskt fenomen som kan observeras efter regn eller under dimma om solen skiner. Många gamla trosuppfattningar och myter bland olika folk är förknippade med regnbågen, och i Ryssland förutspåddes vädret förr i tiden. En smal och hög regnbåge förebådade bra väder, och en bred och låg förebådade dåligt väder.

En regnbåge är ett meteorologiskt fenomen som uppstår på himlen. Detta är en enorm båge som består av olika färger. Regnbågar orsakas av hög fukthalt i luften, som vanligtvis uppstår efter regn eller dimma. Den flerfärgade bågen uppträder på grund av solljusets brytning i vattendroppar, som finns i atmosfären i form av ånga. Droppar bryter ljuset olika beroende på ljusets våglängd. Till exempel har rött de längsta våglängderna, så denna färg kröner regnbågens färgspektrum, den tillhör den bredaste bågen. Sedan övergår den röda färgen i spektrumet mjukt till orange, sedan till gul, etc. Den svagaste när det gäller motstånd mot avböjning under brytning i vatten är lila, dess vågor är kortast, så betraktaren ser att denna färg tillhör den kortaste regnbågens båge - den inre. Metoden att bryta ner vitt solljus till ett färgspektrum kallas "dispersion". Med dispersion beror ljusets brytningsindex på ljusvågens våglängd.Inom optiken kallas fenomenet en regnbåge för "kaustik". En kaustik är en ljuskurvlinje av olika former, i detta fall en halvcirkel eller en båge. De flerfärgade strålarna som utgör regnbågen löper parallellt med varandra, inte konvergerande, så du kan observera färgövergången som är inneboende i den genom hela regnbågen. Från barndomen känner alla till rim och ordspråk som hjälper till att komma ihåg regnbågens färger. Till exempel känner varje skolpojke till talesättet "varje jägare vill veta var fasanen sitter". Men i själva verket består regnbågens färgspektrum inte av sju färger, det finns många fler. Primärfärger passerar in i varandra genom ett stort antal nyanser och mellanfärger. Det bör tilläggas att en person kan observera fenomenet med en regnbåge endast under solljus. Det är omöjligt att se regnbågen och ljuset samtidigt, solen finns alltid kvar. Dessutom, ju högre observatören är (på en kulle eller i ett flygplan), desto mer närmar sig den synliga formen av regnbågen en cirkel.

Varför är regnbågen rund och himlens kupol. VARFÖR HAR EN REGNBÅGE BÅGFORM?

Varför är regnbågen halvcirkelformad? Folk har ställt den här frågan länge. I vissa afrikanska myter är en regnbåge en orm som omger jorden i en ring. Men nu vet vi att en regnbåge är ett optiskt fenomen - resultatet av brytningen av ljusstrålar i vattendroppar under regn. Men varför ser vi regnbågen i form av en båge, och inte till exempel i form av en vertikal färgad rand?

Formen på en regnbåge bestäms av formen på vattendropparna där solljuset bryts. Och vattendroppar är mer eller mindre sfäriska (runda). En stråle av vitt solljus passerar genom droppen och bryts i den omvandlas till en serie färgade trattar som sätts in i varandra, vända mot betraktaren. Den yttre tratten är röd, orange är insatt i den, gul, sedan kommer grön, etc., slutar med den inre violetten. Således bildar varje enskild droppe en hel regnbåge.

Naturligtvis är regnbågen från en droppe svag, och i naturen är det omöjligt att se det separat, eftersom det finns många droppar i regngardinen. Regnbågen som vi ser på himlen bildas av myriader av droppar. Varje droppe skapar en serie kapslade färgade trattar (eller kottar). Men från en enda droppe kommer bara en färgad stråle in i regnbågen. Observatörens öga är en vanlig punkt där färgade strålar från många droppar skär varandra. Till exempel bildar alla röda strålar som kommer ut från olika droppar, men i samma vinkel och träffar betraktarens öga, en röd båge av regnbågen. Alla orange och andra färgade strålar bildar också bågar. Därför är regnbågen rund.

Två personer som står sida vid sida ser var sin regnbåge! För i varje ögonblick bildas regnbågen genom brytningen av solens strålar i nya och nya droppar. Regndroppar faller. Platsen för den fallna droppen upptas av en annan och lyckas skicka sina färgade strålar till regnbågen, följt av nästa, och så vidare.

Typen av regnbåge - bågarnas bredd, närvaron, platsen och ljusstyrkan hos individuella färgtoner, placeringen av ytterligare bågar - är mycket beroende av regndropparnas storlek. Ju större regndroppar, desto smalare och ljusare är regnbågen. Karakteristiskt för stora droppar är närvaron av mättad röd färg i huvudregnbågen. Många extra bågar har också ljusa färger och direkt, utan luckor, gränsar till huvudregnbågarna. Ju mindre dropparna är, desto bredare och blektare blir regnbågen med en orange eller gul kant. Ytterligare bågar är längre ifrån varandra både från varandra och från huvudregnbågarna. Genom regnbågens utseende kan man alltså ungefär uppskatta storleken på de regndroppar som bildade denna regnbåge.

Typen av regnbåge beror också på formen på dropparna. När de faller i luften tillplattas stora droppar och förlorar sin sfäricitet. Ju starkare tillplattad dropparna är, desto mindre radie på regnbågen bildar de.

Vi är vana vid att se regnbågen som en båge. Faktum är att denna båge bara är en del av en flerfärgad cirkel. I sin helhet kan detta naturfenomen endast observeras på hög höjd, till exempel från ett flygplan.

Det finns en sådan grupp av optiska fenomen, som kallas en halo. De orsakas av brytningen av ljusstrålar av små iskristaller i cirrusmoln och dimma. Oftast bildas glorier runt solen eller månen. Här är ett exempel på ett sådant fenomen - en sfärisk regnbåge runt solen:

En regnbåge är ett atmosfäriskt fenomen. Hon dyker upp på himlen före eller efter regn, hon kan ses nära ett vattenfall eller ovanför sprayen vid en fontän. Det ser annorlunda ut - det kan vara en båge, ibland i form av en cirkel eller stänk. För att en regnbåge ska dyka upp efter regnet behövs solljus.

Föreställ dig att regnbågen är en solstråle. Vanligtvis är solens strålar osynliga, eftersom de sprids med luft. Dagssolljus kallas ofta för vitt. Faktum är att känslan av vitt ljus orsakas av att blanda färger som rött, orange, gult, grönt, cyan, indigo och violett. Denna kombination av färger kallas solspektrum, och deras kombination ger vitt.
Grönt lövverk, blå himmel, naturens ljusa färger - detta är all brytning av solens strålar, som passerar genom ett tunt lager av atmosfären och reflekterar de ingående delarna av den vita färgen.
Konceptet med den spektrala sammansättningen av vitt introducerades av Isaac Newton. Han genomförde ett experiment när en stråle från en ljuskälla fördes genom en smal slits, bakom vilken en lins placerades. Från den omdirigerades en ljusstråle till ett prisma, där den bröts och sönderdelades till komponenter.
Kom ihåg att ett prisma är ett polyeder med en bas, vars sidor bildar en tredimensionell figur. En droppe vatten är ett riktigt prisma. När man tar sig igenom den bryts solstrålen och förvandlas till en regnbåge.
Solljus delas upp på olika sätt, eftersom varje våglängd i spektrumet har sin egen längd. Ett utmärkande drag är det faktum att två närliggande observatörer kommer att se var sin regnbåge.
Effekten kommer att uppstå på grund av att dropparna inte kan vara desamma, och arrangemanget av färger, deras ljusstyrka, bredden på regnbågsbågarna beror direkt på dropparnas storlek och form.
Om du vill se regnbågen i all ära behöver du att solen skiner på din rygg. Regnbågen blir ljusare och mer mättad om ljuset bryts genom stora droppar, om de är små blir bågarna bredare, men deras färg blir mindre ljus. Det händer att när fallande regndroppar blir tillplattade, i detta fall blir regnbågens radie liten. Om dropparna sträcker sig när de faller, kommer regnbågen att vara hög, men dess färger är bleka.

Regnbågen är ett av de mest fantastiska naturfenomenen. Människor har länge tänkt på essensen av detta fenomen. Regnbågen är regnets följeslagare. Tidpunkten för dess uppkomst beror på molnets rörelse som ger skurar. En regnbåge kan dyka upp både före regnet och under nederbördsprocessen eller i slutet av processen.

Vad är en regnbåge?
En regnbåge är vanligtvis en färgad båge med en vinkelradie på 42°. Bågen syns mot bakgrund av en regnridå eller regnband som inte alltid når marken. En regnbåge observeras på den sidan av himlen, som är motsatt solen, medan solen inte är täckt av moln. Oftast skapas sådana förhållanden på sommaren, under de så kallade "svamp"-regnen. Regnbågens centrum är antisolpunkten - denna punkt är diametralt motsatt solen. Sju färger urskiljs i regnbågen, dessutom kan regnbågen ses nära en fontän eller vattenfall, mot bakgrund av en gardin av droppar från ett bevattningssystem.

Var kommer det fantastiska färgglada ljuset som kommer från regnbågen ifrån? Källan till en regnbåge är solljuset som bryts ner i dess komponenter. Detta ljus färdas över himlavalvet på ett sådant sätt att det verkar komma från den del av himlavalvet som är mitt emot solen. Regnbågens huvuddrag förklaras korrekt av Descartes-Newton-teorin som skapades för mer än 300 år sedan.

Ett föremål som kan dela en ljusstråle i dess komponenter kallas ett "prisma". Om vi ​​pratar om regnbågen, spelas "prismats" roll av regndroppar. En regnbåge är ett stort krökt spektrum eller en remsa av färgade linjer som bildas som ett resultat av nedbrytningen av en ljusstråle som passerar genom regndroppar. Färgerna går i följande ordning, om man räknar från den yttre radien till den inre (det är ganska lätt att komma ihåg detta spektrum genom att lära sig en enkel akrostisk fras: "Varje jägare vill veta var fasanen sitter", här första bokstaven av varje ord motsvarar den första bokstaven i färgen):

En är röd;

Hunter - Orange;

Önskemål - Gul;

Vet - Grön;

Var - Blå;

Sittande - Blå;

Fasan - lila.

En regnbåge kan ses vid en tidpunkt då solen skiner parallellt med skuren. För att se det måste du vara strikt mellan solen och regnet. I det här fallet bör solen vara bakom, och regnet bör vara framför.

Snabbt svar: Det finns 7 färger i regnbågen.

Vad är en regnbåge? Detta är ett optiskt fenomen som kan observeras när solen (och i vissa fall månen) lyser upp ett stort antal vattendroppar (vi pratar om dimma eller vatten). Regnbågen är en cirkel i form av en båge, som har sju färger i spektrumet: blå, lila, grön, cyan, orange, gul och röd. Det är värt att notera att solen vid tidpunkten för observation av regnbågen alltid är bakom observatören, så det är omöjligt att se dem båda samtidigt, förutom med hjälp av specialutrustning.

Var kommer detta optiska fenomen ifrån? Det uppstår som ett resultat av ljusets brytning i vattendroppar som flyter i atmosfären. Droppar har förmågan att avleda ljus av olika färger olika. Vit färg sönderdelas till ett spektrum, vilket resulterar i ljusspridning - brytning av ett ämne, beroende på ljusets frekvens eller fashastighet. Grovt sett går solens färg genom de minsta vattendroppar, bryts och är synlig för det mänskliga ögat som flera färger samtidigt.

Det finns två typer av regnbåge - primär och sekundär. I det första fallet reflekteras ljuset inuti droppen bara en gång, nyanserna i det här fallet är ganska ljusa. I det andra fallet reflekteras ljuset två gånger och färgerna som våra ögon antar är inte längre så ljusa. Det finns också en regnbåge av tredje, och till och med fjärde ordningen, men ingen har observerat detta naturens mirakel med sina egna ögon på flera århundraden nu.

Det är värt att notera att färgerna i regnbågen är ordnade i den sekvens som motsvarar spektrumet av synligt ljus. För att komma ihåg dem, i vissa länder kom de till och med på sådana rim och fraser. Ryssland är inget undantag. I vårt land används flera fraser samtidigt, här är de:

• En gång bröt klockaren Jacques en lykta med huvudet.

• Varje jägare vill veta var fasanen sitter.

• Mullvadsfår, giraff, hare sydde blå tröjor.

• Varje designer vill veta var man kan ladda ner photoshop.

• Vem känner den grymma ringningen av gongongen av motstånd mot dödsfall?

• Kvarken är omgiven av en het ridå av gluoner som skapar vätskor.

Det är lätt att gissa att den första bokstaven i varje ord betecknar den första bokstaven i färgen:

• Som rött.

• En gång - orange.

• Jack är gul.

• Ringer - grön.

• Huvudet är blått.

• Brok - blå.

• Lykta - lila.

En regnbåge är ett fantastiskt och otroligt vackert meteorologiskt och optiskt naturfenomen. Det kan observeras främst efter regnet, när solen kommer fram. Det är detta som är anledningen till att vi kan se detta underbara fenomen på himlen, samt särskilja regnbågens färger, ordnade i ordning.

Orsaker

En regnbåge dyker upp på grund av att ljus som kommer från solen eller från en annan källa bryts i vattendroppar som sakta faller till marken. Med deras hjälp "bryts vitt ljus" och bildar regnbågens färger. De är ordnade i ordning på grund av olika grader av ljusavböjning (till exempel rött ljus avböjs med färre grader än violett). Dessutom kan en regnbåge också dyka upp på grund av månsken, men det är mycket svårt för våra ögon att urskilja den i svagt ljus. När man bildar en cirkel, som bildas av den "himmelska bron", är centrum alltid på en rät linje som går genom solen eller månen. För dem som observerar detta fenomen från marken framstår denna "bro" som en båge. Men ju högre utsiktspunkten är, desto fylligare ses regnbågen. Om du observerar den från ett berg eller från luften kan den dyka upp framför dina ögon i form av en hel cirkel.

Ordningen på regnbågens färger

Många känner till en fras som låter dig komma ihåg i vilken ordning regnbågens färger finns. För de som inte vet eller inte kommer ihåg, låt oss komma ihåg hur den här raden låter: "Varje jägare vill veta var fasanen sitter" (förresten, nu finns det många analoger av denna berömda monostikha, mer modern och ibland väldigt roligt). Regnbågens färger, i ordning, är röd, orange, gul, grön, blå, indigo och violett.

Dessa färger ändrar inte sin plats och präglar i minnet den eviga synen på ett så otroligt vackert fenomen. Regnbågen vi ofta ser är den primära. Under dess bildande genomgår vitt ljus endast en inre reflektion. I det här fallet är det röda ljuset utanför, som vi är vana vid att se. Men en sekundär regnbåge kan också bildas. Detta är ett ganska sällsynt fenomen där vitt ljus reflekteras två gånger i dropparna. I det här fallet är regnbågens färger redan i ordning i motsatt riktning (från lila till rött). I det här fallet blir den del av himlen som är mellan dessa två bågar mörkare. På platser med mycket ren luft kan du till och med observera en "trippel" regnbåge.

Snygga regnbågar

Förutom den välbekanta bågformade regnbågen kan du observera dess andra former. Till exempel kan man observera månregnbågar (men det är svårt för det mänskliga ögat att fånga dem, för detta måste skenet från månen vara mycket starkt), dimmigt, ringformigt (dessa fenomen har redan nämnts ovan) och till och med inverterat. Dessutom kan regnbågen observeras på vintern. Vid den här tiden på året uppstår det ibland på grund av hård frost. Men några av dessa fenomen har ingenting med "himmelska broar" att göra. Mycket ofta misstas för en regnbåge (detta är namnet på en lysande ring som bildas runt ett visst föremål).

En regnbåge kommer att få alla att le! Speciellt stor, sträcker sig till hela himlen. Eller en liten, inbäddad i en bordsfontän - så egen, tam. Vad avgör vilken storlek regnbågen kommer att växa, och vad handlar det om? Läs verktygstipsen på diagrammet för att ta reda på det.

1. En regnbåge är en optisk illusion. Det uppstår när vattendroppar (regn, dimma eller stänk från ett vattenfall) upplyses av solen. Det finns också månregnbågar (en av dem är på bilden), de kan observeras på natten.

2. När man kommer in i droppen bryts ljuset två gånger vid gränsen mellan luft och vatten och reflekteras från droppens "bakre" vägg och återvänder i en vinkel på cirka 42 grader mot ljuset. Brytningsindexet för ljus med olika våglängder är något annorlunda, så strålar av olika färg kommer ut ur droppen i olika vinklar. Så vitt ljus förvandlas till en regnbåge.

3. Illusionen av en regnbåge skapas av de droppar som dyker upp i skärningspunkten mellan solens strålar och betraktarens siktlinje. Alla regnbågar i världen har samma vinkelstorlek - 42 grader.

4. Regnbågens linjära radie beror på avståndet mellan observatören och vattendropparna. Till exempel kommer en regnbåge som dyker upp på ett avstånd av 5 meter från en person att ha en radie på cirka 4,5 meter (5 meter gånger tangenten 42°).

5. Regnbågens centrum ligger vid antisolpunkten - på den raka linjen som förbinder observatören och solen. Regnbågens plan är vinkelrät mot denna linje. Antisolpunkten är imaginär och kan vara under jord. Förresten, på en klar dag kan armaturen skapa inte bara illusoriska utan också ganska påtagliga effekter, till exempel.

Barn tror att en regnbåge är ett påtagligt föremål. Till exempel en väg längs vilken du kan klättra upp till molnen. Senare krossas barndomsdrömmar av tråkig vetenskap, det visar sig att varken röra regnbågen eller gå på den kommer att fungera. Men du kan mäta dess storlek!

Vi fortsätter serien av publikationer som utarbetats av den interaktiva populärvetenskapliga bloggen "Jag ska förklara om två minuter". Bloggen pratar om enkla och komplexa saker som omger oss varje dag och inte väcker några frågor precis så länge vi inte tänker på dem. Där kan du till exempel ta reda på hur lång tid det tar att flyga till Mars och vilka datum du ska ta biljetter till.

1. Rainbow är en optisk illusion. Det uppstår när vattendroppar (regn, dimma eller stänk från ett vattenfall) upplyses av solen. Det finns också månregnbågar (en av dem är på bilden), de kan observeras på natten.

2. När det kommer in i droppen bryts ljuset två gånger vid luft-vatten-gränssnittet och reflekteras från droppens "bakre" vägg och återvänder i en vinkel på cirka 42 grader mot ljuset. Brytningsindexet för ljus med olika våglängder är något annorlunda, så strålar av olika färg kommer ut ur droppen i olika vinklar. Så vitt ljus förvandlas till en regnbåge.

3. Illusionen av en regnbåge skapas av de droppar som dyker upp i skärningspunkten mellan solens strålar och betraktarens siktlinje. Alla regnbågar i världen har samma vinkelstorlek - 42 grader.

4. Regnbågens linjära radie beror på avståndet mellan observatören och vattendropparna. Till exempel kommer en regnbåge som dyker upp på ett avstånd av 5 meter från en person att ha en radie på cirka 4,5 meter (5 meter gånger tangenten 42°).

5. Regnbågens centrum ligger vid antisolpunkten - på den raka linjen som förbinder observatören och solen. Regnbågens plan är vinkelrät mot denna linje. Antisolpunkten är imaginär och kan vara under jord. Förresten, på en klar dag kan armaturen skapa inte bara illusoriska utan också ganska påtagliga effekter, som luftfickor.

Den allmänna fysiska bilden av regnbågen har redan beskrivits tydligt. Mark Antony de Dominis(1611). På grundval av experimentella observationer kom han till slutsatsen att en regnbåge erhålls som ett resultat av reflektion från den inre ytan av en regndroppe och dubbelbrytning - vid ingången till droppen och vid utgången från den.

René Descartes gav en utförligare förklaring av regnbågen i sitt verk "Meteors" i kapitlet "On the Rainbow" (1635)

Isaac Newton i avhandlingen "Optics or Treatise on reflections, refractions, bendings and colors of light" kompletterade teorin om regnbågen i förhållande till regnbågens färger och förklarade mekanismen för bildandet av en sekundär regnbåge.

En komplett teori om regnbågen, med hänsyn till ljusets diffraktion, som beror på förhållandet mellan ljusets våglängd och storleken på droppen, byggdes först på 1800-talet. J B. Erie(1836) och J.M. Pernther (1897).

Newton kallade färgsystemet för en sönderfallen solstråle spektrum- från lat. spektrum - representation, vision, spöke.

Newton särskiljde 7 färger i regnbågen.
Regnbågens flerfärgsspektrum är kontinuerligt!)

Varför är regnbågens färger ordnade i en strikt sekvens??
Varje färgad stråle har sin egen brytvinkel. Violett, som upptar den lägsta positionen i spektrumet, har den minsta vinkeln.

Var och en av oss ser vår egen "personliga" regnbåge.
När du tittar på en regnbåge ser du ljuset bryts från några regndroppar, och personen som står bredvid dig tittar på samma regnbåge och ser ljuset reflekteras från andra regndroppar.

Mitten av cirkeln som beskrivs av regnbågen, ligger på en rak linje som går genom observatören och solen, och solen är alltid bakom observatören.

Vad är regnbågens radie?
En regnbåge är en optisk effekt som är resultatet av solljusets brytning i droppar av atmosfärisk fukt.
Dessa droppar kan placeras på olika avstånd från oss. Det beräknas att regnbågens höjd är ungefär 0,9 av avståndet från observatörens öga. Eftersom vi ser regnbågen som en halvcirkel, kan detta värde betraktas som radien av en tänkt cirkel som regnbågen kan slutas in i.

Har en regnbåge en början och ett slut?
Under idealiska förhållanden, i en flygning eller från ett högt berg, kan du se regnbågen som en sluten kurva som omger en punkt diametralt mitt emot solen.

När solen går upp högre 42 grader över horisonten, är regnbågen inte synlig från jordens yta.

regnbågens ljusstyrka beror på mängden regndroppar. Om de är stora (1-2 mm i diameter) - är regnbågen väldigt ljus.

Dubbelregnbåge
på grund av att solens strålar reflekteras två gånger i droppar som är ovanför dropparna som bildar en vanlig regnbåge. I det här fallet är den övre regnbågen alltid mindre ljus än den huvudsakliga, och färgerna i den är ordnade i omvänd ordning.
Mindre vanligt är en trippel och till och med en regnbåge med fyra bågar!
I det här fallet är ytterligare regnbågar endast placerade ovanför den centrala delen av huvudregnbågarna och försvinner när de senare flyttar till ett vertikalt läge.

Avståndet mellan två regnbågar kallas Alexanders mörka strimma. Den är uppkallad efter den antika grekiske filosofen Alexander av Afrodisias, som först beskrev detta fenomen år 200 f.Kr. AD

Night Rainbow - Moon Rainbow
En månregnbåge är en sällsynt brytning av månsken. Vi ser denna regnbåge som vit, trots att alla färger finns.

eldig regnbåge- en av varianterna av "halo" - en optisk effekt i form av en lysande ring runt solen, som främst uppträder i området med cirrusmoln: små isbitar reflekterar det infallande ljuset och "antänder" molnen, målning dem i olika färger.

Regnbågen är ett av få naturfenomen som människan har lärt sig att reproducera.
konstgjorda regnbågar kan ses bredvid vattenfall och fontäner. De visas mot bakgrunden av de minsta dropparna som sprayas av installationen.

Beräkningar enligt formlerna för diffraktionsteorin, utförda för droppar av olika

storlek, visade att hela utsikten över regnbågen - bågarnas bredd, närvaron, platsen och

ljusstyrkan hos individuella färgtoner är positionen för ytterligare bågar mycket stark

beror på regndropparnas storlek. Här är de viktigaste egenskaperna hos det yttre

regnbågstyp för droppar med olika radier.

Fallradie 0,5-1 mm. Den yttre kanten av huvudregnbågen är ljus,

mörkröd, följt av ljusröd, och sedan växlar alla regnbågens färger.

Violett och grönt verkar särskilt ljusa. Det finns många extra bågar (upp till

fem), varvar de lila-rosa toner med grönt. Ytterligare bågar

i direkt anslutning till de viktigaste regnbågarna.

Fallradie 0,25 mm. Regnbågens röda kran har blivit svagare. Andra färger

är fortfarande synliga. Flera lila-rosa extra bågar byts ut

grön.

Fallradie 0,10-0,15 mm. Det finns inte längre rött i huvudregnbågen.

Regnbågens ytterkant är orange. Resten av regnbågen är välutvecklad.

Ytterligare bågar blir allt gulare. Mellan dem och mellan de viktigaste

regnbågen och de första ytterligare luckorna dök upp.

Fallradie 0,04-0,05 mm. Regnbågen har blivit märkbart bredare och blekare, Yttre

dess kant är ljusgul. Den ljusaste färgen är lila. Först

den extra bågen är skild från huvudregnbågen av ett ganska brett gap,

dess färg är vitaktig, något grönaktig och vitviolett.

Fallradie 0,03 mm. Den huvudsakliga regnbågen är ännu bredare med mycket svag

lätt gulaktig kant, innehåller separata vita ränder.

Fallradie 0,025 mm eller mindre. Regnbågen är helt vit. Hon handlar om

dubbelt så bred som en vanlig regnbåge och ser ut som en glänsande vit rand. Inuti henne

det kan finnas ytterligare färgade bågar, initialt ljusblå eller gröna,

sedan vitröd.

Sålunda, genom regnbågens utseende, kan man ungefär uppskatta storleken på regndroppar,

som bildade denna regnbåge. I allmänhet gäller att ju större regndroppar desto bättre regnbåge.

visar sig smalare och ljusare, speciellt karakteristisk för stora droppar är

närvaron av mättat rött i huvudregnbågen. Talrik

ytterligare bågar har också ljusa färger och direkt, utan

luckor intill de viktigaste regnbågarna. Ju mindre droppar, regnbågen

blir bredare och bleknar med en orange eller gul kant.

Typen av regnbåge beror också på formen på dropparna. När du faller i luften, stora droppar

platta, förlora sin sfäricitet. Den vertikala sektionen av sådana droppar

närmar sig en ellips. Beräkningar visade att den minsta avvikelsen för rött

strålar som passerar genom tillplattade droppar med en radie på 0,5 mm är 140°.

Därför kommer den röda bågens vinkelstorlek inte att vara 42°, utan endast 40°. För mer

stora droppar, till exempel med en radie på 1,0 mm, den minsta avvikelsen för den röda

strålar kommer att vara 149°, och regnbågens röda båge kommer att ha en storlek på 31°, istället för

42°. Således, ju starkare dropparnas tillplattning desto mindre radie

regnbågen de bildar.

"Hemligheten" med ytterligare bågar har lösts!

A. Fraser, efter att samtidigt ha övervägt inverkan av dropparnas storlek och form på utseendet

regnbåge, lyckades avslöja "hemligheten" för utseendet på ytterligare bågar. Så snart som

det sades att minskningen av storleken på de dominerande dropparna och tillplattning av de stora

agera i motsatta riktningar. Vad kommer att råda? När och vad

kommer inflytandet att råda?

En tydlig illustration av samspelet mellan båda faktorerna och deras gemensamma inflytande

på typen av regnbåge är fig. 3 men Och b sammanställd av A. Fraser,

baserat på beräkningar: Dessa siffror visar intensitetsfördelningen

ljus i huvudregnbågen och ytterligare bågar, beroende på droppstorleken.

En komplex böljande yta i förgrunden (Fig. 3 men)

består av många individuella kurvor. Varje kurva ger en fördelning

och ljusintensiteten i en regnbåge från en enda droppe. Var femte kurva ritas

tjockare, siffrorna till höger indikerar radien för droppen som motsvarar kurvan, in

millimeter. Alla kurvor börjar till vänster med mycket låg intensitet (utanför

regnbågar), stig sedan snabbt till ett maximum mellan 138° och 139° (den första

Regnbåge). Nästa ås till höger är den första extra bågen, följt av den andra

ytterligare båge etc. Avståndet mellan bågarna, som framgår av figuren,

minskar snabbt med ökande droppradie. Detta är effekten av den första faktorn.

Regnbågen blir smalare när droppstorleken ökar.

Den övre kurvan S är resultatet av att addera bidragen från droppar av alla storlekar.

Det kännetecknar fördelningen av ljusintensiteten i den sista regnbågen,

som vi ser.

137 138 139 140 141 142

Vinkelavstånd från solen

137 138 139 140 141 142

Vinkelavstånd från solen

Ris. 3. Fördelning av ljusintensitet i huvudregnbågen och ytterligare

bågar beroende på droppstorlek.

a - utan att ta hänsyn till tillplattning av droppar; b - med hänsyn till tillplattning av droppar. S-

total kurva.

I Fig.3 b samma kurvor visas, men nu tas hänsyn till inverkan av tillplattning

droppar, ju starkare, desto större droppar. Individuella kurvor för stora

tillplattade droppar förskjuts mot större minimivinklar för avvikelse från

Sol (eller, vilket är detsamma, i riktning mot minskande radier av regnbågar), och som ett resultat

hela den böljande ytan visade sig vara krökt åt höger (enskild

maxima har gått till höger). Detta ledde till det faktum att den resulterande totalen

kurva dök upp, förutom huvudregnbågen, ytterligare bågar, på hörnen

avstånd från solen: den första -140,5°, den andra -141,3°, den tredje - 142,4°,

den fjärde är 142,5°.

Ytterligare bågar är bara synliga nära toppen av huvudregnbågen, eftersom de

bildas endast av vertikala eller nära dem strålar som har passerat igenom

elliptiska sektioner av droppar.

Beräkningar visas, men det kan också ses i fig. 3 b, Vad

Dessutom skapas bågar huvudsakligen av droppar i storlek från 0,2 till 0,3 mm.

Större och mindre droppar ger maxima som överlappar varandra.

vän och för långt bort från huvudregnbågen (de går till höger). regnbågar

droppar med en diameter på 0,2-0,3 mm är i ett föredraget läge, eftersom

deras toppar har inte skiftat någonstans. Man kan alltså dra slutsatsen att

ytterligare bågar är synliga om i ett kraftigt regn förekommer i betydande,

antalet droppar med en radie på 0,25 mm och få större droppar som smörjer

bild. Därför är ytterligare bågar oftare synliga och de mest färgstarka är inte särskilt ljusa.

intensiva sommarregnskurar. De visas också mot bakgrund av en slöja av

små droppar som bildas när vatten sprutas in i bevattning

installationer.

Är det möjligt att se hela regnbågens cirkel? Från jordens yta kan vi observera

en regnbåge i bästa fall i form av en halvcirkel när solen står vid

horisont. När solen går upp går regnbågen under horisonten. Den första regnbågen kan vara

att se på solens höjder mer än 42 °, och den andra - mer än 50 °. Från ett flygplan, och

bättre från en helikopter (mer utsikt) kan du titta på regnbågen i form av en hel cirkel!

Beskrivningen av en sådan cirkulär regnbåge (den och regnbågen, det vill säga bågen, är redan obekväm

namn!) placerades i journalen "Nature". Hon sågs av passagerarna på planet,

flyger i Novosibirsk-regionen på en höjd av 1000 m.

Regnbågsljuspolarisering. Regnbågens ljus kännetecknas av en ovanligt hög

grad av polarisation. I den första regnbågen når den 90%, i den andra ca 80%. I

Detta är lätt att se om du tittar på regnbågen genom ett polariserande prisma.

Nicholas. Vid små rotationsvinklar av prismat försvinner regnbågen helt.

Regnbåge utan regn?

Finns det regnbågar utan regn, eller utan regnstråk? Det visar sig att det finns

i laboratoriet. Konstgjorda regnbågar skapades genom brytning

ljus i en suspenderad droppe destillerat vatten, vatten med sirap, eller

klar olja. Droppstorlekarna varierade från 1,5 till 4,5 mm. tunga droppar

sträckt under inverkan av gravitationen, och deras tvärsnitt i vertikalen

planet var en ellips. När droppen är upplyst av en heliumstråle

neonlaser (med en våglängd på 0,6328 μm), inte bara den första och

den andra av regnbågen, men också den utomordentligt ljusa trean och fjärden, centrerad runt

ljuskälla (i detta fall en laser). Ibland lyckades jag till och med få

femte och sjätte regnbågen. Dessa regnbågar, som den första och andra, kärven var åt sidan,

mitt emot källan.

Så, en droppe skapade så många regnbågar! Det var sant att dessa regnbågar inte var det

iriserande. Alla var av samma färg, röda, eftersom de inte bildades av vitt

ljuskälla, men en monokromatisk röd stråle.

dimmig regnbåge

I naturen finns det vita regnbågar, som nämndes ovan. De verkar

när den är upplyst av solens strålar, en svag dimma som består av droppar

med en radie på 0,025 mm eller mindre. De kallas dimmiga regnbågar. Förutom de viktigaste

regnbågar i form av en lysande vit båge med en knappt synlig gulaktig kant

ibland observeras färgade extra bågar: mycket svagt blå eller

grön båge och sedan vitröd.

En vit regnbåge som ser liknande ut kan ses när en spotlight strålar

placerad bakom dig lyser upp ett intensivt dis eller lätt dimma framför dig.

du. Även en gatlykta kan skapa, om än en mycket svag, vit regnbåge,

synlig mot natthimlens mörka bakgrund.

månens regnbågar

Liksom solregnbågar kan även månregnbågar förekomma. De är svagare och

visas vid fullmåne. Månregnbågar är sällsynta än

solig. För deras förekomst är en kombination av två villkor nödvändig: komplett

Månen som inte skyms av moln och fallet av skyfall eller dess ränder

(når inte jorden). Duschar på grund av konvektiv dagtid

luftrörelser, faller ut mycket mindre ofta på natten.

Månens regnbågar kan observeras var som helst i världen där

ovanstående två villkor.

Dagtid, solregnbågar, även bildade av de mycket små dropparna av regn

eller dimma, ganska vitaktig, lätt, och ändå deras ytterkant åtminstone

svagt, men färgad orange eller gul. Regnbågar som bildas av månen

strålar, motiverar inte deras namn alls, eftersom de inte är iriserande och

ser ut som ljusa, helt vita bågar.

Frånvaron av röd färg i månens regnbågar även med stora regndroppar

nederbörd förklaras av den låga belysningsnivån på natten, där helt

ögats känslighet för röda strålar går förlorad. Annan färgad

regnbågens strålar tappar också mycket av sin färgton pga

akromaticitet (ofärgad) mänskligt mörkerseende.

Ministeriet för allmän och yrkesutbildning i Ryska federationen