Природное явление радуга наблюдают при прохождении лучей от яркого источника сквозь переувлажненную атмосферу, в которой находятся многочисленные парящие мелкие капли воды. В природных условиях радуга образуется при прохождении солнечного света, или, реже, лунного после дождя. Но также радужное свечение часто возникает вокруг прожекторов, уличных фонарей, садовых ламп. По масштабу такие мини-радуги намного меньше и выглядят не так эффектно, но принцип образования один и тот же.
Для того чтобы увидеть радугу, необходимо повернуться спиной к солнцу. В этом случае прямые лучи проходят сквозь капли воды и преломляются. По законам оптической физики, открытым Ньютоном, лучи разных цветов преломляются под разными углами. Они проецируются на небо и создают яркую разноцветную картину, часть которой видит наблюдатель.
Угловая размерность дуги всегда одинаковая — 42 градуса. Чем выше над горизонтом находится солнце, тем ближе дуга к 42о. Но в большинстве случаев видна только часть дуги. Распределение цветов неизменно:
- красный;
- оранжевый;
- желтый;
- зеленый;
- голубой;
- синий;
- фиолетовый.
Четких границ между цветами нет, один плавно переходит в другой через зону оттенков. Семь цветов выделены традиционно, так их описал Ньютон в своих исследованиях. В радуге сложно выделить монохроматические зоны. В некоторых странах в радуге видят только 6 цветов, например, в Японии «не видят» зеленого цвета. А в начале своих исследований Ньютон описал только 5 цветов, не включив в спектр оранжевый и голубой. А в Древней Руси выделяли только четыре цвета — червеный, синий, зеленый и багряный.
Меньше всего отклоняется красный цвет, сильнее всего — фиолетовый. Разница между углами преломления составляет всего 1о50 ’, но на большой дальности расстояние между концентрическими окружностями получается достаточно большим, чтобы увидеть разницу между окрашенными участками.
Но еще задолго до Ньютона ученые заинтересовались, почему появляется радуга. Первое научное исследование опубликовали арабские ученые Кутб ад-Дин аш-Ширази и Камал ад-Дин аль-Фариси в начале 14 столетия. Также в этом направлении работали европейцы Роджер Бэкон и Дитер Фрейсбургский. Похожий на теорию Ньютона механизм двойного преломления света на входе в каплю воды и выходе из нее дал Марк Антоний де Доминис в 1611 году.
Условия образования радуги — Солнце или Луна высоко над горизонтом, много влаги в воздухе, безветренная погода. Иногда вместо капелек воды в роли преломляющей призмы выступают кристаллики инея при резком похолодании. Зимняя радуга явление редкое, но вполне объяснимое.
Интересные факты о радуге
Если увидев радугу надеть очки с поляризующими стеклами, то она исчезает.
Измерить расстояние до радуги невозможно, наблюдатель видит не физический объект, а рассеянные в воздухе лучи;
При помощи спектрометра из радуги можно выделить до миллиона цветов;
На рассвете можно увидеть в чистом небе горизонтальную радугу, без закругления.
Два стоящих рядом человека видят разные радуги. Ширина, интенсивность цвета и яркость зависит от угла зрения.
Почитать о разных явлениях в природе можно также в нашей обобщённой статье о природных явлениях, в статье кратко, но максимально подробно изложены информация о практически вех явлениях в природе.
