Saulė ir lietus: vaivorykštės receptas

Nesvarbu, ar manote, kad jos yra Dievo pažado ženklas, ar jų pabaigoje jūsų laukia aukso puodas, vaivorykštė yra vienas iš labiausiai džiaugsmą sukeliančių gamtos eksponatų.

Kodėl taip retai matome vaivorykštes? Ir kodėl vieną minutę jie čia, o kitą dingo? Spustelėkite, kad sužinotumėte atsakymus į šiuos ir kitus su vaivorykšte susijusius klausimus.

Kas yra Vaivorykštė?

Mūsų nauja diena / Wikimedia Commons

Ar kada nors pastebėjote, kaip vaivorykštės spalvos (nuo išorinio krašto iki vidaus) visada būna raudonos, oranžinės, geltonos, žalios, mėlynos, indigo, violetinės?

Norėdami išsiaiškinti, kodėl taip yra, panagrinėkime lietaus lašus dviem lygiais, vienas virš kito. Ankstesnėje diagramoje matome, kad raudona šviesa lūžta iš vandens lašelio statesniais kampais į žemę. Taigi, kai žiūrima stačiu kampu, raudona šviesa iš aukštesnių lašų sklinda tinkamu kampu, kad pamatytų jūsų akis. (Kitų spalvų bangos ilgiai išeina iš šių lašų seklesniais kampais ir taip prasiskverbia virš galvos.) Štai kodėl vaivorykštės viršuje atsiranda raudona spalva. Dabar apsvarstykite apatinius lietaus lašus. Žiūrint sekliau, visi šioje matymo linijoje esantys lašeliai nukreipia violetinę šviesą į akį, o raudona šviesa nukreipiama iš periferinio matymo ir žemyn ties kojomis. Štai kodėl vaivorykštės apačioje atsiranda violetinė spalva. Lietaus lašai, esantys tarp šių dviejų lygių, atmuša skirtingas šviesos spalvas (nuo kito ilgiausio iki artimiausio trumpiausio bangos ilgio, iš viršaus į apačią), todėl stebėtojas mato visą spalvų spektrą.

Ar vaivorykštės tikrai lanko formos?

Horstas Neumannas / Vaizdų bankas / Getty Images

Dabar žinome, kaip susidaro vaivorykštė, bet kaip apie tai, kur jos įgyja lanko formą?

Kadangi lietaus lašai yra gana apskrito formos, jų sukuriamas atspindys taip pat yra išlenktas. Tikėkite ar ne, pilna vaivorykštė iš tikrųjų yra pilnas ratas, tik mes nematome kitos jos pusės, nes žemė trukdo.

Kuo žemiau saulė iki horizonto, tuo daugiau viso apskritimo matome.

Lėktuvai siūlo visą vaizdą, nes stebėtojas gali žiūrėti tiek aukštyn, tiek žemyn, kad pamatytų visą apskritą lanką.

Dvigubos vaivorykštės

Mansi Ltd/The Image Bank/Getty Images

Prieš kelias skaidres sužinojome, kaip šviesa pereina trijų žingsnių kelionę (lūžis, atspindys, lūžis) lietaus lašo viduje, kad susidarytų pirminė vaivorykštė. Tačiau kartais šviesa patenka į lietaus lašo nugarą du kartus, o ne vieną kartą. Ši „atsispindėta“ šviesa išeina iš lašo kitu kampu (50°, o ne 42°), todėl susidaro antrinė vaivorykštė, kuri atsiranda virš pirminio lanko.

Kadangi šviesa lietaus lašo viduje atsispindi du kartus, o per 4 žingsnius praeina mažiau spindulių, dėl to antrojo atspindžio sumažėja jo intensyvumas ir dėl to jos spalvos nėra tokios ryškios. Kitas skirtumas tarp vienos ir dvigubos vaivorykštės yra tas, kad dvigubų vaivorykštių spalvų schema yra atvirkštinė. (Jo spalvos yra violetinės, indigo, mėlynos, žalios, geltonos, oranžinės, raudonos.) Taip yra todėl, kad aukštesnių lietaus lašų violetinė šviesa patenka į akis, o raudona šviesa iš to paties lašo sklinda virš galvos. Tuo pačiu metu apatinių lietaus lašų raudona šviesa patenka į akis, o raudona šių lašų šviesa nukreipta į kojas ir nėra matoma.

Ir ta tamsi juosta tarp dviejų lankų? Taip yra dėl skirtingų šviesos atspindžio kampų per vandens lašelius. ( Meteorologai Vadink tai Aleksandro tamsioji juosta .)

Trigubos vaivorykštės

Markas Newmanas/Lonely Planet Images/Getty Images

2015 m. pavasarį socialinė žiniasklaida nušvito, kai Glen Cove, NY gyventojas mobiliajame telefone pasidalijo nuotrauka, kuri atrodė kaip keturguba vaivorykštė.

Nors teoriškai įmanoma, trigubos ir keturios vaivorykštės yra labai retos. Tam ne tik reikėtų kelių atspindžių lietaus laše, bet ir kiekviena iteracija sukurtų silpnesnį lanką, dėl kurio tretinės ir ketvirtinės vaivorykštės būtų gana sunkiai įžiūrimos.

Kai jos susidaro, trigubos vaivorykštės paprastai matomos priešais pirminio lanko vidų (kaip matyti aukščiau esančioje nuotraukoje) arba kaip mažas jungiamasis lankas tarp pirminio ir antrinio.

Vaivorykštės ne danguje

www.bazpics.com/Moment/Getty Images

Vaivorykštės matomos ne tik dangus . Vandens purkštuvas kieme. Rūkas taškančio krioklio papėdėje. Visais šiais būdais galite pastebėti vaivorykštę. Kol yra ryški saulės šviesa, pakibę vandens lašeliai ir esate tinkamu žiūrėjimo kampu, vaivorykštė gali būti matoma!

Taip pat galima sukurti vaivorykštę be apimantis vandenį. Vienas iš tokių pavyzdžių yra krištolinės prizmės laikymas iki saulėto lango.

Ištekliai

• NASA SciJinks. Kas sukelia vaivorykštę? Žiūrėta 2015 m. birželio 20 d.
• NOAA nacionalinės oro tarnybos Flagstaff, AZ. Kaip susidaro vaivorykštės? Žiūrėta 2015 m. birželio 20 d.
• Ilinojaus universiteto Atmosferos mokslų katedra WW2010. Antrinės vaivorykštės . Žiūrėta 2015 m. birželio 21 d.