Форум

Гостевая книга

















НАУКА

Путешествия

Стиль

Наука

История









 

Радуга


Радуга повисла разноцветным коромыслом,
Опустив один конец в зеленый океан…
- М.Рысаков

Радуга — атмосферное оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое обычно после дождя или перед ним. Оно выглядит как дуга или окружность , составленная из цветов спектра (глядя снаружи — внутрь дуги: красный , оранжевый , жёлтый , зелёный , голубой , синий , фиолетовый ).

Причина радуги — преломление света

Радуга возникает из-за того, что солнечный свет испытывает преломление в капельках воды, взвешенных в воздухе . Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов (Красный свет отклоняется на 137 градусов 30 минут, а фиолетовый на 139°20'), в результате чего белый свет разлагается в спектр . Наблюдателю кажется, что из пространства по концентрическим кругам (дугам) исходит разноцветное свечение (при этом источник яркого света всегда находится за спиной наблюдателя).

Преломление света при его переходе
в среду с иной оптической плотностью

В яркую лунную ночь можно увидеть радугу от Луны . Поскольку человеческое зрение устроено так, что при слабом освещении наиболее чувствительные рецепторы глаза — «палочки» — не воспринимает цвета , лунная радуга выглядит белесой; чем ярче свет, тем «цветнее» радуга (в её восприятие включаются цветовые рецепторы — «колбочки» ).

Центр окружности, которую описывает радуга, всегда лежит на прямой, проходящей через Солнце (Луну) и глаз наблюдателя, то есть одновременно видеть солнце и радугу без использования зеркал невозможно. Для наблюдателя на земле она обычно выглядит, как часть окружности, чем он выше, тем радуга полнее — с горы или самолёта можно увидать и целую окружность .

Физика радуги

Ход лучей в сферической капле, образование первичной радуги

Радуга представляет собой каустику , возникающую из-за преломления и отражения плоскопараллельного пучка света на сферической капле. Как показано на рисунке (для монохромного пучка), отражённый свет имеет максимальную интенсивность для некоторого угла между источником, каплей и наблюдателем.

Показатель преломления воды для более длинноволнового (красного) света меньше, чем для коротковолнового (фиолетового), поэтому красный свет меньше отклоняется при преломлении.

Схема образования радуги
1) сферическая капля , 2) внутреннее отражение , 3) первичая радуга, 4) преломление , 5) вторичная радуга, 6) входящий луч света, 7) ход лучей при формировании первичной радуги, 8) ход лучей при формировании вторичной радуги, 9) наблюдатель, 10-12) область формирования радуги.

Чаще всего наблюдается первичная радуга , при которой свет претерпевает одно внутреннее отражение. Ход лучей показан на рисунке справа вверху. В первичной радуге красный цвет находится снаружи дуги, её угловой радиус составляет 40—42°.

Вторичная радуга
Иногда можно увидеть ещё одну, менее яркую радугу вокруг первой. Это вторичная радуга , в которой свет отражается в капле два раза. Во вторичной радуге «перевёрнутый» порядок цветов — снаружи находится фиолетовый , а внутри красный. Угловой радиус вторичной радуги 50—53°. Небо между двумя радугами обычно имеет заметно более темный оттенок.
Время Маттерхорна. Церматт
Радуга в водяной пыли от водопада Takakkaw Falls , Канада

В горах и других местах, где очень чистый воздух, можно наблюдать третью радугу (угловой радиус порядка 60°).

История исследования

Персидский астроном Qutb al-Din al-Shirazi (1236—1311), а возможно, его ученик Kamal al-din al-Farisi (1260—1320), видимо, был первым, кто дал достаточно точное объяснение феномена [1] .

Общая физическая картина радуги была описана в 1611 году Марком Антонием де Доминисом в книге «De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride». На основании опытных наблюдений он пришел к заключению, что радуга получается в результате отражения от внутренней поверхности капли дождя и двукратного преломления — при входе в каплю и при выходе из нее.

Рене Декарт дал более полное объяснение радуги в 1635 году в своем труде «Метеоры» в главе «О радуге».

Время Маттерхорна. Церматт
Двойная радуга в ландшафте , картина Питера Рубенса

Хотя многоцветный спектр радуги непрерывен, по традиции в нем выделяют 7 цветов. Считают, что первым выбрал число 7 Исаак Ньютон , для которого число 7 имело специальное символическое значение (по пифагорейским , богословским или нумерологическим соображениям). Причём первоначально он различал только пять цветов - красный, желтый, зеленый, голубой и фиолетовый, о чём и написал в своей "Оптике".Но вспоследствии, стремясь создать соответствие между числом цветов спектра и числом основных тонов музыкальной гаммы, Ньютон добавил к пяти перечисленным цветам спектра еще два.

Для запоминания их последовательности есть мнемонические фразы, первые буквы каждого слова в которых соответствуют первым буквам названия цвета (глядя сверху-вниз по радуге, снаружи-внутрь дуги: Красный, Оранжевый, Желтый, Зеленый, Голубой, Синий, Фиолетовый).

  • Как однажды Жак-звонарь головой сломал фонарь.
  • Каждый охотник желает знать где сидит фазан.

Традиция выделять в радуге 7 цветов не всемирна, у болгар в радуге 6 цветов.

 

Необычные радуги

Время Маттерхорна. Церматт
Кольцевая радуга 10 июля 2005

 

Радуга в мифологии и религии

  • В скандинавской мифологии радуга — это мост Биврёст , соединающий Мидгард (мир людей) и Асгард (мир богов).
  • В древнеиндийской мифологии — лук Индры , бога грома и молнии.
  • В древнегречской мифологии — дорога Ириды , посланницы между мирами богов и людей.
  • По славянским поверьям, радуга, подобно змею, пьёт воду из озёр, рек и морей, которая потом проливается дождём.
  • Ирландский лепрекон прячет горшок золота в месте, где радуга коснулась земли.
  • По чувашским поверьям, если пройти сквозь радугу, то можно поменять пол.
  • В Библии радуга появилась после всемирного потопа как символ прощения человечества, и является символом союза (на иврите- брит) бога и человечества (в лице ноя) о том что потопа никогда больше не будет.(глава бейрешит)
Время Маттерхорна. Церматт
Joseph Anton Koch: Героический ландшафт с радугой

 

Радуга и ассоциированные термины

  • Ирис — цветок с богатой гаммой цветов,
  • Иридий — металл, цвета соединений которого дают практически полную радугу,
  • Радужная оболочка глаза по-латыни — ирис,
  • Ирисовая диафрагма напоминает сектора радуги,

 

Радуга как символ

  • В XX веке флаг цветов радуги (шестицветной) стал символом гомосексуального движения .
  • Семицветная радуга изображена на флаге Еврейской автономной области .
  • Корабли всемирной природоохранной организации «Гринпис» носят название «Rainbow Warrior» (англ. Воин Радуги).

 

Мнемоника

Существует стишок, облегчающий запоминание последовательности цветов радуги: каждый охотник желает знать , где сидит фазан (или: К ак О днажды Ж ан З вонарь Г оловою С шиб Ф онарь).

 

 

 



РОССИЯ МОСКВА По всем вопросам связанным с организацией отдыха, прошу писать -
E-mail : info@seostatik.ru