Dlaczego tęcza ma kształt łuku? Dodaj swoją cenę do bazy danych Komentarz. Zacznij od nauki Widoczne zmiany tęczy

Ludzie zadają to pytanie od dawna. W niektórych afrykańskich mitach tęcza jest wężem, który otacza ziemię pierścieniem. Ale teraz wiemy, że tęcza jest zjawiskiem optycznym - wynikiem załamywania się promieni świetlnych w kropelkach wody podczas deszczu. Ale dlaczego tęczę widzimy w postaci łuku, a nie np. w postaci pionowego, kolorowego paska?

Kształt tęczy określa kształt kropelek wody, w których załamuje się światło słoneczne. A kropelki wody są mniej lub bardziej kuliste (okrągłe. Przechodząc przez kroplę i załamując się w niej, promień białego światła słonecznego zamienia się w szereg kolorowych lejków włożonych jeden w drugi, skierowany w stronę obserwatora. Zewnętrzny lejek jest czerwony, pomarańczowy , wstawia się w nią żółć, dalej przechodzi w zieleń itd., kończąc się wewnętrznym fioletem, tak że każda pojedyncza kropla tworzy całą tęczę.
Oczywiście tęcza z jednej kropli jest słaba, aw naturze nie można jej zobaczyć osobno, ponieważ w kurtynie deszczu jest wiele kropli. Tęcza, którą widzimy na niebie, tworzą miriady kropel. Każda kropla tworzy serię kolorowych lejków (lub stożków) zagnieżdżonych jeden w drugim. Ale tylko jeden kolorowy promień wchodzi do tęczy z pojedynczej kropli. Oko obserwatora to wspólny punkt, w którym przecinają się kolorowe promienie z wielu kropli. krople, ale pod tym samym kątem i wpadając w oko obserwatora, tworzą czerwony łuk tęczy.Wszystkie pomarańczowe i inne kolorowe promienie również tworzą łuki.Dlatego tęcza jest okrągła.

Jesteśmy przyzwyczajeni do postrzegania tęczy jako łuku. W rzeczywistości ten łuk jest tylko częścią wielokolorowego koła. W całości to naturalne zjawisko można zaobserwować tylko na dużej wysokości np. z samolotu.

Kiedy ostatnie krople deszczu spadają na ziemię, a na niebie pojawia się tęcza, patrząc na nią, myślisz: dlaczego tak się dzieje? Skąd na niebie bierze się piękny łuk wielobarwnych pasków? Nauka fizyki, która już nie raz dawała ci odpowiedzi na wiele trudnych pytań, pomoże odpowiedzieć na to pytanie.

Tęcza to niezwykłe zjawisko natury. I choć często ją widujemy, za każdym razem cieszymy się z jej wyglądu i urody. Tęcza pojawia się, gdy tylko chmura zaczyna odchodzić, a słońce zajmuje miejsce na niebie. Okazuje się, że od jakiegoś czasu deszcz jest widoczny dla ludzi jakby „z zewnątrz”. Promienie słońca oświetlają deszczową chmurę i przechodząc przez krople deszczu zmieniają ich kolor. Faktem jest, że promienie słoneczne wcale nie są białe i takie same, jak nam się wydaje. Wszystkie mają różne długości, a każda długość ma swój „kolor”. Dlatego tęcza wygląda dla nas tak kolorowo.

Ale kolor tęczy jest jasny, a czasem ledwo zauważalny. A to zależy od wielkości kropli deszczu. Jeśli krople są duże, kolory tęczy będą jasne. Jeśli jest mały, łuk niebieski będzie słabo widoczny. W przeszłości ludzie nie potrafili wyjaśnić pojawienia się tęczy. I trudno było znaleźć osobę, która pozostałaby wobec niej obojętna. Ponieważ z tęczą wiąże się tak wiele legend i wierzeń. Starożytni Słowianie, patrząc na tęczę, przepowiadali pogodę. Jeśli tęcza była niska i szeroka, ludzie oczekiwali złej pogody. A wysokie i wąskie - obiecywały dobrą pogodę.

W Anglii uważa się za dobry znak, aby zobaczyć tęczę i natychmiast złożyć życzenie. A w Irlandii dziś wierzą, że w miejscu, gdzie tęcza przykleja się do ziemi, znajduje się skarb ze złotem. Oczywiście jesteś dość rozsądną osobą i nie wierzysz w złote skarby. I rozumiesz, że nie można dotrzeć do miejsca, w którym tęcza dotyka ziemi.

Zastanawiasz się, dlaczego widzimy tylko część tęczy? Porozmawiajmy o tym. Zapewne już zauważyłeś, że nie możesz jednocześnie obserwować słońca i tęczy. W końcu tęcza jest odbiciem promieni słonecznych. Tylko część niebieskiego łuku jest widoczna z ziemi. Ale im wyżej człowiek wzniesie się, na przykład na górę, tym bardziej tęcza będzie wyglądała jak okrąg, a z okna samolotu będzie można kiedyś zobaczyć okrągłą tęczę!

Dlaczego tęcza jest półokrągła? Ludzie zadają to pytanie od dawna. W niektórych afrykańskich mitach tęcza to wąż, który otacza Ziemię pierścieniem. Ale teraz wiemy, że tęcza jest wynikiem załamywania się promieni świetlnych w kropelkach wody podczas deszczu. Ale dlaczego tęczę widzimy w postaci łuku, a nie np. w postaci pionowego, kolorowego paska?

Dwie osoby stojące obok siebie widzą swoją własną tęczę! Ponieważ w każdej chwili tęcza powstaje przez załamywanie się promieni słonecznych w nowe i nowe krople. Padają krople deszczu. Miejsce upadłej kropli zajmuje inna i udaje jej się wysłać swoje kolorowe promienie do tęczy, a następnie do następnej i tak dalej.

Rodzaj tęczy – szerokość łuków, obecność, położenie i jasność poszczególnych odcieni kolorów, położenie dodatkowych łuków – jest bardzo uzależniony od wielkości kropel deszczu. Im większe krople deszczu, tym węższa i jaśniejsza tęcza. Charakterystyczne dla dużych kropli jest obecność nasyconego czerwonego koloru w głównej tęczy. Liczne dodatkowe łuki również mają jasne kolory i bezpośrednio, bez przerw, przylegają do głównych tęczy. Im mniejsze kropelki, tym szersza i wyblakła tęcza z pomarańczową lub żółtą krawędzią. Dodatkowe łuki są bardziej oddalone zarówno od siebie, jak i od głównych tęczy. Stąd po pojawieniu się tęczy można w przybliżeniu oszacować wielkość kropel deszczu, które uformowały tę tęczę.

Rodzaj tęczy zależy również od kształtu kropli. Spadające w powietrzu duże krople spłaszczają się i tracą kulistość. Im silniejsze spłaszczenie kropelek, tym mniejszy promień tęczy tworzą.

Niebiańska tęcza to piękne i jednocześnie złożone zjawisko fizyczne, które można zaobserwować po deszczu lub podczas mgły, gdy świeci słońce. Wiele starożytnych wierzeń i mitów wśród różnych narodów jest związanych z tęczą, aw dawnych czasach w Rosji przewidywano z niej pogodę. Wąska i wysoka tęcza zapowiadała dobrą pogodę, a szeroka i niska zapowiadała złą pogodę.

Tęcza to zjawisko meteorologiczne występujące na niebie. To ogromny łuk składający się z różnych kolorów. Tęcze są spowodowane wysoką zawartością wilgoci w powietrzu, która zwykle pojawia się po deszczu lub mgle. Wielobarwny łuk pojawia się dzięki załamaniu światła słonecznego w kropelkach wody, które są zawarte w atmosferze w postaci pary. Kropelki załamują światło w różny sposób w zależności od długości fali światła. Na przykład czerwień ma najdłuższe fale, więc ten kolor wieńczy spektrum kolorów tęczy, należy do najszerszego łuku. Wtedy kolor czerwony w widmie płynnie przechodzi w pomarańczowy, potem w żółty itd. Najsłabszy pod względem odporności na ugięcie podczas załamania w wodzie jest fioletowy, jego fale są najkrótsze, więc obserwator widzi, że ten kolor należy do najkrótszych łuk tęczy - wewnętrzny. Metoda rozkładania białego światła słonecznego na spektrum kolorów nazywana jest „dyspersją”. W przypadku dyspersji współczynnik załamania światła zależy od długości fali świetlnej.W optyce zjawisko tęczy nazywa się „kaustykami”. Kaustyka to krzywa światła o różnych kształtach, w tym przypadku półkole lub łuk. Wielokolorowe promienie tworzące tęczę biegną równolegle do siebie, a nie zbiegają się, dzięki czemu można zaobserwować tkwiące w niej przejście kolorów w całej tęczy.Od dzieciństwa każdy zna rymowanki i powiedzonka, które pomagają zapamiętać kolory tęczy. Na przykład każdy uczeń zna powiedzenie „każdy myśliwy chce wiedzieć, gdzie siedzi bażant”. Jednak w rzeczywistości spektrum kolorów tęczy nie składa się z siedmiu kolorów, jest ich znacznie więcej. Barwy podstawowe przechodzą jedna w drugą poprzez dużą ilość odcieni i barwy pośrednie.Należy dodać, że człowiek może obserwować zjawisko tęczy tylko w świetle słonecznym. Nie da się zobaczyć jednocześnie tęczy i oprawy, słońce zawsze pozostaje w tyle. Co więcej, im wyżej znajduje się obserwator (na wzgórzu lub w samolocie), tym bardziej widoczny kształt tęczy zbliża się do koła.

Dlaczego tęcza jest okrągła, a kopuła nieba. DLACZEGO TĘCZA MA KSZTAŁT ŁUKU?

Dlaczego tęcza jest półokrągła? Ludzie zadają to pytanie od dawna. W niektórych afrykańskich mitach tęcza to wąż, który otacza Ziemię pierścieniem. Ale teraz wiemy, że tęcza jest zjawiskiem optycznym - wynikiem załamywania się promieni świetlnych w kropelkach wody podczas deszczu. Ale dlaczego tęczę widzimy w postaci łuku, a nie np. w postaci pionowego, kolorowego paska?

Kształt tęczy określa kształt kropelek wody, w których załamuje się światło słoneczne. A kropelki wody są mniej lub bardziej kuliste (okrągłe). Przechodząc przez kroplę i załamując się w niej, promień białego światła słonecznego zamienia się w szereg kolorowych lejków włożonych jeden w drugi, skierowany w stronę obserwatora. Zewnętrzny lejek jest czerwony, włożony do niego pomarańczowy, żółty, potem zielony itd., zakończony wewnętrznym fioletem. W ten sposób każda pojedyncza kropla tworzy całą tęczę.

Oczywiście tęcza z jednej kropli jest słaba, aw naturze nie można jej zobaczyć osobno, ponieważ w kurtynie deszczu jest wiele kropli. Tęcza, którą widzimy na niebie, tworzą miriady kropel. Każda kropla tworzy serię zagnieżdżonych kolorowych lejków (lub stożków). Ale z jednej kropli tylko jeden kolorowy promień wchodzi do tęczy. Oko obserwatora to wspólny punkt, w którym przecinają się kolorowe promienie z wielu kropli. Na przykład wszystkie czerwone promienie, które wychodzą z różnych kropli, ale pod tym samym kątem i uderzają w oko obserwatora, tworzą czerwony łuk tęczy. Wszystkie pomarańczowe i inne kolorowe promienie również tworzą łuki. Dlatego tęcza jest okrągła.

Jesteśmy przyzwyczajeni do postrzegania tęczy jako łuku. W rzeczywistości ten łuk jest tylko częścią wielokolorowego koła. W całości to naturalne zjawisko można zaobserwować tylko na dużej wysokości np. z samolotu.

Istnieje taka grupa zjawisk optycznych, którą nazywamy halo. Są one spowodowane załamywaniem się promieni świetlnych przez maleńkie kryształki lodu w chmurach cirrus i mgłach. Najczęściej aureole tworzą się wokół Słońca lub Księżyca. Oto przykład takiego zjawiska - kulista tęcza wokół Słońca:

Tęcza to zjawisko atmosferyczne. Pojawia się na niebie przed lub po deszczu, można ją zobaczyć przy wodospadzie lub nad strumieniem przy fontannie. Wygląda inaczej – może to być łuk, czasem w formie koła lub rozprysków. Aby tęcza pojawiła się po deszczu, potrzebne jest światło słoneczne.

Wyobraź sobie, że tęcza to jeden promień słońca. Zwykle promienie słoneczne są niewidoczne, ponieważ są rozpraszane przez powietrze. Światło słoneczne w ciągu dnia jest często określane jako białe. W rzeczywistości wrażenie białego światła jest spowodowane mieszaniem kolorów, takich jak czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, cyjan, indygo i fioletowy. Ta kombinacja kolorów nazywana jest widmem słonecznym, a ich połączenie daje biel.
Zielone liście, błękitne niebo, jasne kolory natury - to wszystko załamanie promieni słonecznych, które przechodząc przez cienką warstwę atmosfery, odbijają części składowe białego koloru.
Koncepcję składu spektralnego bieli wprowadził Izaak Newton. Przeprowadził eksperyment, w którym wiązka ze źródła światła przeszła przez wąską szczelinę, za którą umieszczono soczewkę. Z niego wiązka światła została przekierowana na pryzmat, gdzie uległa załamaniu i rozpadowi na składniki.
Pamiętajmy, że pryzmat to wielościan z podstawą, której boki tworzą trójwymiarową figurę. Kropla wody to prawdziwy pryzmat. Przechodząc przez nią promień słońca załamuje się i zamienia w tęczę.
Światło słoneczne jest podzielone na różne sposoby, ponieważ każda długość fali widma ma swoją własną długość. Cechą charakterystyczną jest to, że każdy z dwóch pobliskich obserwatorów zobaczy własną tęczę.
Efekt wystąpi dzięki temu, że krople nie mogą być takie same, a układ kolorów, ich jasność, szerokość tęczowych łuków bezpośrednio zależą od wielkości i kształtu kropli.
Jeśli chcesz zobaczyć tęczę w całej okazałości, potrzebujesz słońca, które świeci ci na plecy. Tęcza będzie jaśniejsza i bardziej nasycona, jeśli światło będzie załamywane przez duże krople, jeśli są małe, łuki będą szersze, ale ich kolor będzie mniej jasny. Zdarza się, że gdy spadające krople deszczu ulegają spłaszczeniu, w tym przypadku promień tęczy będzie mały. Jeśli krople rozciągną się podczas spadania, to tęcza będzie wysoka, ale jej kolory będą blade.

Tęcza to jedno z najbardziej niesamowitych zjawisk naturalnych. Ludzie od dawna zastanawiali się nad istotą tego zjawiska. Tęcza jest towarzyszem deszczu. Czas jej pojawienia się zależy od ruchu chmury, która daje opady. Tęcza może pojawić się zarówno przed deszczem, jak i podczas opadów lub na końcu procesu.

Czym jest tęcza?
Tęcza to zwykle kolorowy łuk o promieniu 42°. Łuk widoczny jest na tle kurtyny deszczowej lub pasm deszczu, które nie zawsze docierają do ziemi. Tęczę obserwuje się po tej stronie nieba, która jest przeciwna do słońca, podczas gdy słońce nie jest przesłonięte chmurami. Najczęściej takie warunki powstają latem, podczas tzw. „grzybowych” deszczy. Środek tęczy to punkt antysłoneczny - ten punkt jest diametralnie przeciwny do Słońca. W tęczy wyróżnia się siedem kolorów, ponadto tęczę można zobaczyć w pobliżu fontanny lub wodospadu, na tle kurtyny kropli z systemu nawadniającego.

Skąd pochodzi niesamowite kolorowe światło pochodzące z tęczy? Źródłem tęczy jest światło słoneczne rozkładające się na jej składniki. Światło to przemieszcza się po firmamencie w taki sposób, że wydaje się pochodzić z tej części firmamentu, która jest przeciwna do słońca. Główne cechy tęczy są poprawnie wyjaśnione przez teorię Kartezjusza-Newtona stworzoną ponad 300 lat temu.

Obiekt zdolny do rozszczepienia wiązki światła na elementy składowe nazywany jest „pryzmatem”. Jeśli mówimy o tęczy, to rolę „pryzmatu” odgrywają krople deszczu. Tęcza to duże zakrzywione widmo lub pasek kolorowych linii powstałych w wyniku rozkładu wiązki światła przechodzącej przez krople deszczu. Kolory układają się w następującej kolejności, licząc od promienia zewnętrznego do wewnętrznego (dość łatwo zapamiętać to widmo, ucząc się prostego wyrażenia akrostychowego: „Każdy myśliwy chce wiedzieć, gdzie siedzi bażant”, tu pierwsza litera każdego słowa odpowiada pierwszej literze koloru):

Jeden jest Czerwony;

Łowca - Pomarańczowy;

Pragnienia - Żółty;

Wiedzieć - Zielony;

Gdzie - Niebieski;

Siedząc - Niebieski;

Bażant - Fioletowy.

Tęczę można zobaczyć w czasie, gdy Słońce świeci równolegle z deszczem. Aby to zobaczyć, musisz być ściśle między słońcem a deszczem. W takim przypadku Słońce powinno być z tyłu, a deszcz powinien być z przodu.

Szybka odpowiedź: W tęczy jest 7 kolorów.

Czym jest tęcza? Jest to zjawisko optyczne, które można zaobserwować, gdy Słońce (a w niektórych przypadkach Księżyc) oświetla dużą liczbę kropel wody (mowa o mgle lub wodzie). Tęcza to okrąg w kształcie łuku, który ma siedem kolorów spektrum: niebieski, fioletowy, zielony, cyjan, pomarańczowy, żółty i czerwony. Warto zauważyć, że Słońce w momencie obserwacji tęczy jest zawsze za obserwatorem, więc niemożliwe jest zobaczenie ich obu jednocześnie, chyba że przy pomocy specjalnego sprzętu.

Skąd bierze się to zjawisko optyczne? Występuje w wyniku załamania światła w kropelkach wody unoszących się w atmosferze. Kropelki mają zdolność do odchylania światła o różnych kolorach w różny sposób. Kolor biały rozkłada się na widmo, powodując rozproszenie światła - załamanie substancji w zależności od częstotliwości lub prędkości fazowej światła. Z grubsza rzecz biorąc, kolor słońca przechodzi przez najmniejsze kropelki wody, załamuje się i jest widoczny dla ludzkiego oka jako kilka kolorów naraz.

Istnieją dwa rodzaje tęczy - pierwotna i wtórna. W pierwszym przypadku światło wewnątrz kropli odbija się tylko raz, odcienie w tym przypadku są dość jasne. W drugim przypadku światło odbija się dwukrotnie, a kolory, które przybierają nasze oczy, nie są już tak jasne. Jest też tęcza trzeciego, a nawet czwartego rzędu, ale już od kilku stuleci nikt na własne oczy nie widział tego cudu natury.

Warto zauważyć, że kolory tęczy ułożone są w kolejności odpowiadającej widmu światła widzialnego. Aby je zapamiętać, w niektórych krajach wymyślili nawet takie rymy i frazy. Rosja nie jest wyjątkiem. W naszym kraju używa się kilku zwrotów naraz, oto one:

Kiedyś dzwonnik Jacques złamał głową latarnię.

Każdy myśliwy chce wiedzieć, gdzie siedzi bażant.

Krecik, żyrafa, zając uszyte w niebieskie koszulki.

Każdy projektant chce wiedzieć, skąd pobrać photoshop.

Kto czuje okrutny dźwięk gongu odporności na nieszczęście?

Kwark otoczony jest gorącą kurtyną gluonów, które tworzą płyny.

Łatwo zgadnąć, że początkowa litera każdego słowa oznacza początkową literę koloru:

Jak czerwony.

Raz - pomarańczowy.

Jack jest żółty.

Dzwonek - zielony.

Głowa jest niebieska.

Zepsuty - niebieski.

Latarnia - fioletowa.

Tęcza to niesamowite i niesamowicie piękne meteorologiczne i optyczne zjawisko naturalne. Można to zaobserwować głównie po deszczu, kiedy wychodzi słońce. To jest powód, dla którego możemy zobaczyć to cudowne zjawisko na niebie, a także rozróżnić kolory tęczy, ułożone w kolejności.

Powoduje

Tęcza pojawia się dzięki temu, że światło pochodzące ze słońca lub z innego źródła załamuje się w kropelkach wody, które powoli spadają na ziemię. Z ich pomocą białe światło „przerywa”, tworząc kolory tęczy. Są one ułożone w kolejności ze względu na różne stopnie odchylenia światła (np. czerwone światło jest odchylane o mniej stopni niż fioletowe). Co więcej, tęcza może pojawić się również w świetle księżyca, ale naszym oczom bardzo trudno jest ją odróżnić przy słabym oświetleniu. Podczas formowania okręgu, który tworzy „most niebieski”, środek jest zawsze na linii prostej przechodzącej przez Słońce lub Księżyc. Dla tych, którzy obserwują to zjawisko z ziemi, ten „most” jawi się jako łuk. Ale im wyższy punkt widzenia, tym pełniejsza jest tęcza. Jeśli obserwujesz go z góry lub z powietrza, może pojawić się przed twoimi oczami w postaci całego koła.

Kolejność kolorów tęczy

Wiele osób zna frazę, która pozwala zapamiętać kolejność, w jakiej znajdują się kolory tęczy. Dla tych, którzy nie wiedzą lub nie pamiętają, przypomnijmy sobie, jak brzmi ta linia: „Każdy myśliwy chce wiedzieć, gdzie siedzi bażant” (nawiasem mówiąc, teraz istnieje wiele analogów tej słynnej monostikhi, bardziej nowoczesnej i czasami bardzo zabawne). Kolory tęczy to kolejno czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo i fioletowy.

Kolory te nie zmieniają swojego położenia, odciskając w pamięci odwieczny widok tak niesamowicie pięknego zjawiska. Tęcza, którą często widzimy, jest tą pierwotną. Białe światło podczas swojego powstawania ulega tylko jednemu wewnętrznemu odbiciu. W tym przypadku czerwone światło jest na zewnątrz, do czego przywykliśmy. Jednak może również powstać wtórna tęcza. Jest to dość rzadkie zjawisko, w którym białe światło odbija się dwukrotnie od kropelek. W tym przypadku kolory tęczy są już uporządkowane w przeciwnym kierunku (od fioletu do czerwieni). W tym przypadku część nieba znajdująca się pomiędzy tymi dwoma łukami staje się ciemniejsza. W miejscach o bardzo czystym powietrzu można nawet zaobserwować „potrójną” tęczę.

Fantazyjne tęcze

Oprócz znanej tęczy w kształcie łuku można zaobserwować jej inne formy. Na przykład można zaobserwować tęcze księżycowe (ale ludzkim oku trudno je uchwycić, do tego blask księżyca musi być bardzo jasny), mglisty, pierścieniowy (o tych zjawiskach już wspomniano powyżej), a nawet odwrócony. Ponadto tęczę można obserwować zimą. O tej porze roku czasami występuje z powodu silnych mrozów. Ale niektóre z tych zjawisk nie mają nic wspólnego z „niebiańskimi mostami”. Bardzo często mylony z tęczą (jest to nazwa świetlistego pierścienia, który tworzy się wokół określonego obiektu).

Tęcza sprawi, że każdy się uśmiechnie! Szczególnie duży, rozciągający się na całe niebo. Albo mały, wtulony w stołową fontannę - taki własny, oswojony. Od czego zależy rozmiar tęczy i o co w tym wszystkim chodzi? Przeczytaj podpowiedzi na diagramie, aby się dowiedzieć.

1. Tęcza to złudzenie optyczne. Występuje, gdy krople wody (deszcz, mgła lub rozpylona woda z wodospadu) są oświetlone przez słońce. Są też tęcze księżycowe (jedna z nich jest na zdjęciu), można je obserwować w nocy.

2. Wchodząc do kropli, światło załamuje się dwukrotnie na granicy powietrza i wody i odbija się od „tylnej” ściany kropli, wracając pod kątem około 42 stopni do światła. Współczynnik załamania światła o różnych długościach fal jest nieco inny, więc promienie o różnych kolorach wychodzą z kropli pod różnymi kątami. Więc białe światło zamienia się w tęczę.

3. Iluzję tęczy tworzą te krople, które pojawiają się na przecięciu promieni słonecznych i linii wzroku obserwatora. Wszystkie tęcze na świecie mają ten sam rozmiar kątowy - 42 stopnie.

4. Promień liniowy tęczy zależy od odległości obserwatora od kropli wody. Na przykład tęcza, która pojawia się w odległości 5 metrów od osoby, będzie miała promień około 4,5 metra (5 metrów razy styczna 42°).

5. Środek tęczy znajduje się w punkcie antysłonecznym - na linii prostej łączącej obserwatora ze słońcem. Płaszczyzna tęczy jest prostopadła do tej linii. Punkt antysłoneczny jest urojony i może znajdować się pod ziemią. Nawiasem mówiąc, w pogodny dzień oprawa jest w stanie stworzyć na przykład nie tylko iluzoryczne, ale i całkiem namacalne efekty.

Obliczenia według wzorów teorii dyfrakcji wykonane dla kropel o różnej

rozmiar, pokazał, że cały widok tęczy - szerokość łuków, obecność, położenie i

jasność poszczególnych tonacji kolorystycznych, położenie dodatkowych łuków jest bardzo mocne

zależy od wielkości kropli deszczu. Oto główne cechy zewnętrzne

typ tęczy dla kropelek o różnych promieniach.

Promień spadku 0,5-1 mm. Zewnętrzna krawędź głównej tęczy jest jasna,

ciemnoczerwony, a następnie jasnoczerwony, a następnie wszystkie kolory tęczy naprzemiennie.

Szczególnie jaskrawe wydają się fiolety i zielenie. Istnieje wiele dodatkowych łuków (do

pięć), na przemian fioletowo-różowe odcienie z zielonym. Dodatkowe łuki

bezpośrednio przylega do głównych tęczy.

Promień spadku 0,25 mm. Czerwony kran tęczy osłabł. Inne kolory

są nadal widoczne. Kilka fioletowo-różowych dodatkowych łuków zostało zastąpionych

Zielony.

Promień spadku 0,10-0,15 mm. W głównej tęczy nie ma już czerwieni.

Zewnętrzna krawędź tęczy jest pomarańczowa. Reszta tęczy jest dobrze rozwinięta.

Dodatkowe łuki stają się coraz bardziej żółte. Między nimi i między głównymi

tęcza i pojawiły się pierwsze dodatkowe luki.

Promień spadku 0,04-0,05 mm. Tęcza stała się zauważalnie szersza i bledsza, Outer

jego brzeg jest bladożółty. Najjaśniejszy kolor to fioletowy. Pierwszy

dodatkowy łuk jest oddzielony od głównej tęczy dość szeroką szczeliną,

jego kolor jest białawy, lekko zielonkawy i białawo-fioletowy.

Promień spadku 0,03 mm. Główna tęcza jest jeszcze szersza i bardzo słaba

lekko żółtawy brzeg, zawiera pojedyncze białe paski.

Promień spadku 0,025 mm lub mniej. Tęcza jest całkowicie biała. Ona jest o

dwa razy szersza niż zwykła tęcza i ma wygląd lśniącego białego paska. Wewnątrz niej

mogą występować dodatkowe kolorowe łuki, początkowo bladoniebieskie lub zielone,

następnie białawy czerwony.

Tak więc po pojawieniu się tęczy można w przybliżeniu oszacować wielkość kropel deszczu,

które utworzyły tę tęczę. Ogólnie rzecz biorąc, im większe krople deszczu, tym lepsza tęcza.

okazuje się węższy i jaśniejszy, szczególnie charakterystyczny dla dużych kropli jest

obecność nasyconej czerwieni w głównej tęczy. Liczny

dodatkowe łuki również mają jasne kolory i bezpośrednio, bez

luki sąsiadujące z głównymi tęczami. Im mniejsze krople, tęcza

staje się szerszy i wyblakły z pomarańczową lub żółtą krawędzią.

Rodzaj tęczy zależy również od kształtu kropli. Kiedy spadają w powietrze, duże krople

spłaszczają się, tracą kulistość. Pionowy przekrój takich kropli

zbliża się do elipsy. Obliczenia wykazały, że minimalne odchylenie czerwieni

promienie przechodzące przez spłaszczone krople o promieniu 0,5 mm to 140°.

Dlatego rozmiar kątowy czerwonego łuku nie będzie wynosił 42°, a tylko 40°. Więcej

duże krople np. o promieniu 1,0 mm, minimalne odchylenie czerwieni

promienie będą miały 149°, a czerwony łuk tęczy będzie miał rozmiar 31°, zamiast

42°. Zatem im silniejsze spłaszczenie kropelek, tym mniejszy promień

tworzą tęczę.

„Sekret” dodatkowych łuków został rozwiązany!

A. Fraser, uwzględniając jednocześnie wpływ wielkości i kształtu kropli na wygląd

tęczy, udało się odkryć „tajemnicę” pojawienia się dodatkowych łuków. Jak tylko

mówiono, że zmniejszenie wielkości kropel dominujących i spłaszczenie dużych

działaj w przeciwnych kierunkach. Co zwycięży? Kiedy i co?

czy wpływ zwycięży?

Wyraźna ilustracja interakcji obu czynników i ich wspólnego wpływu

na rodzaju tęczy są ryc. 3 a oraz b opracowane przez A. Frasera,

na podstawie obliczeń: Te liczby pokazują rozkład intensywności

światło w głównej tęczy i dodatkowe łuki, w zależności od wielkości kropli.

Złożona pofałdowana powierzchnia na pierwszym planie (ryc. 3 a)

składa się z wielu pojedynczych krzywych. Każda krzywa daje rozkład

i intensywność światła w tęczy z jednej kropli. Co piąta krzywa jest rysowana

grubsze, liczby po prawej stronie wskazują promień kropli odpowiadający krzywej, w

milimetry. Wszystkie krzywe zaczynają się po lewej stronie z bardzo małą intensywnością (na zewnątrz

tęcze), a następnie szybko wzrosnąć do maksimum między 138 ° a 139 ° (pierwszy

tęcza). Następny grzbiet po prawej to pierwszy dodatkowy łuk, a po nim drugi

dodatkowy łuk itp. Odległość między łukami, jak widać na rysunku,

maleje szybko wraz ze wzrostem promienia kropli. To efekt pierwszego czynnika.

Tęcza staje się węższa wraz ze wzrostem wielkości kropli.

Górna krzywa S jest wynikiem dodania udziału kropelek wszystkich rozmiarów.

Charakteryzuje rozkład natężenia światła w końcowej tęczy,

które widzimy.

137 138 139 140 141 142

Odległość kątowa od Słońca

137 138 139 140 141 142

Odległość kątowa od Słońca

Ryż. 3. Rozkład natężenia światła w tęczy głównej i dodatkowej

łuki w zależności od wielkości kropli.

a - bez uwzględnienia spłaszczenia kropli; b - biorąc pod uwagę spłaszczenie kropli. S-

całkowita krzywa.

Na rys.3 b pokazane są te same krzywe, ale teraz bierze się pod uwagę wpływ spłaszczenia

krople, im silniejsze, tym większe krople. Indywidualne krzywe dla dużych

spłaszczone krople są przesunięte w kierunku większych minimalnych kątów odchylenia od

Słońce (czyli to samo, w kierunku malejących promieni tęczy), a w rezultacie

cała pofałdowana powierzchnia okazała się zakrzywiona w prawo (jednostka

maksima poszły na prawo). Doprowadziło to do tego, że na wynikowej sumie

pojawiła się krzywa, oprócz głównej tęczy, dodatkowe łuki na rogach

odległości od Słońca: pierwsza -140,5°, druga -141,3°, trzecia - 142,4°,

czwarty to 142,5°.

Dodatkowe łuki są widoczne tylko w górnej części głównej tęczy, ponieważ

utworzone tylko przez pionowe lub blisko nich promienie, które przeszły przez

eliptyczne sekcje kropli.

Przedstawiono obliczenia, ale widać to również na rys. 3 b, Co

dodatkowo łuki tworzą głównie krople o wielkości od 0,2 do 0,3 mm.

Większe i mniejsze krople dają maksima, które nakładają się na siebie.

przyjaciela i zbyt daleko od głównej tęczy (idą w prawo). tęcze

krople o średnicy 0,2-0,3 mm znajdują się w preferencyjnej pozycji, ponieważ

ich wzloty nigdzie się nie zmieniły. Można więc stwierdzić, że

dodatkowe łuki są widoczne, jeśli podczas ulewnego deszczu występują znaczne,

ilość kropel o promieniu 0,25 mm i kilka większych kropel smarujących

obrazek. Dlatego częściej widoczne są dodatkowe łuki, a te najbardziej kolorowe nie są zbyt jasne.

intensywne letnie opady deszczu. Pojawiają się również na tle zasłony

maleńkie kropelki powstające podczas rozpylania wody do nawadniania

instalacje.

Czy można zobaczyć cały krąg tęczy? Z powierzchni ziemi możemy obserwować

tęcza co najwyżej w formie półkola, gdy Słońce jest w

horyzont. Kiedy słońce wschodzi, tęcza schodzi poniżej horyzontu. Pierwsza tęcza może być

widzieć na wysokości Słońca ponad 42 °, a drugi - ponad 50 °. Z samolotu i

lepiej z helikoptera (więcej widoku) można oglądać tęczę w postaci całego koła!

Opis takiej okrągłej tęczy (to i tęcza, czyli łuk, jest już niewygodny)

imię!) została umieszczona w czasopiśmie "Nature" widzieli ją pasażerowie samolotu,

latanie w regionie Nowosybirska na wysokości 1000 m.

Tęczowa polaryzacja światła. Światło tęczy charakteryzuje się niezwykle wysokim

stopień polaryzacji. W pierwszej tęczy dochodzi do 90%, w drugiej około 80%. W

Łatwo to zauważyć, patrząc na tęczę przez pryzmat polaryzacyjny.

Mikołaja. Przy małych kątach obrotu pryzmatu tęcza całkowicie znika.

Tęcza bez deszczu?

Czy są tęcze bez deszczu, czy bez smug? Okazuje się, że są

w laboratorium. Sztuczne tęcze powstały przez załamanie

światło w jednej zawieszonej kropli wody destylowanej, wody z syropem lub

czysty olej. Rozmiary kropel wahały się od 1,5 do 4,5 mm. ciężkie krople

rozciągnięte pod działaniem grawitacji, a ich przekrój w pionie

samolot był elipsą. Gdy kropla jest oświetlona wiązką helu

laser neonowy (o długości fali 0,6328 μm), nie tylko pierwszy i

drugą tęczy, ale także niezwykle jasną trzecią i czwartą, skupioną wokół

źródło światła (w tym przypadku laser). Czasami nawet udało mi się dostać

piąta i szósta tęcza. Te tęcze, podobnie jak pierwsza i druga, snop był na bok,

przeciwnie do źródła.

Tak więc jedna kropla stworzyła tyle tęczy! To prawda, te tęcze nie były

opalowy. Wszystkie były tego samego koloru, czerwone, ponieważ nie powstały z bieli

źródło światła, ale monochromatyczna czerwona wiązka.

mglista tęcza

W naturze występują białe tęcze, o których była mowa powyżej. Pojawiają się

oświetlona promieniami słonecznymi słaba mgła składająca się z kropelek

o promieniu 0,025 mm lub mniejszym. Nazywane są mglistymi tęczami. Oprócz głównego

tęcze w postaci lśniącego białego łuku z ledwo widocznym żółtawym brzegiem

czasami obserwuje się dodatkowe kolorowe łuki: bardzo słaby niebieski lub

zielony łuk, a następnie białawy czerwony.

Podobnie wyglądającą białą tęczę można zobaczyć, gdy wiązka reflektora

umieszczony za tobą oświetla intensywną mgłę lub lekką mgłę przed tobą.

ty. Nawet lampa uliczna może stworzyć, choć bardzo słabą, białą tęczę,

widoczne na ciemnym tle nocnego nieba.

księżycowe tęcze

Podobnie jak tęcze słoneczne, mogą również wystąpić tęcze księżycowe. Są słabsi i

pojawiają się w pełni księżyca. Księżycowe tęcze są rzadsze niż

słoneczny. Do ich wystąpienia konieczne jest połączenie dwóch warunków: kompletny

Księżyc niezasłonięty chmurami i ulewnym deszczem lub jego smugami

(nie dociera do Ziemi). Prysznice z powodu konwekcji w ciągu dnia

ruchy powietrza, znacznie rzadziej wypadają w nocy.

Księżycowe tęcze można zaobserwować w dowolnym miejscu na świecie, gdzie

powyższe dwa warunki.

W ciągu dnia słoneczne tęcze, nawet tworzone przez bardzo małe krople deszczu

lub mgła, dość biaława, jasna, a jednak przynajmniej ich zewnętrzna krawędź

słabo, ale w kolorze pomarańczowym lub żółtym. Tęcze utworzone przez księżyc

promienie, w ogóle nie uzasadniaj ich nazwy, ponieważ nie są opalizujące i

wyglądają jak jasne, całkowicie białe łuki.

Brak czerwonego koloru w księżycowych tęczach nawet przy dużych kroplach deszczu

opady tłumaczy się niskim poziomem oświetlenia w nocy, w którym całkowicie

utrata wrażliwości oka na czerwone promienie. Inne kolorowe

promienie tęczy również tracą dużo z odcienia koloru z powodu

achromatyczność (bezbarwne) ludzkie widzenie w nocy.

Ministerstwo Edukacji Ogólnej i Zawodowej Federacji Rosyjskiej

Dzieci wierzą, że tęcza to obiekt namacalny. Na przykład droga, wzdłuż której można wspiąć się do chmur. Później dziecięce marzenia burzy nudna nauka, okazuje się, że ani dotykanie tęczy, ani chodzenie po niej nie zadziała. Ale możesz zmierzyć jego rozmiar!

Kontynuujemy cykl publikacji przygotowanych przez interaktywny blog popularnonaukowy „Wyjaśnię za dwie minuty”. Blog opowiada o prostych i skomplikowanych rzeczach, które otaczają nas na co dzień i nie budzą dokładnie żadnych pytań, o ile o nich nie myślimy. Na przykład możesz tam dowiedzieć się, ile czasu zajmuje lot na Marsa i na jakie daty należy odebrać bilety.

1. Rainbow to złudzenie optyczne. Występuje, gdy krople wody (deszcz, mgła lub rozpylona woda z wodospadu) są oświetlone przez słońce. Są też tęcze księżycowe (jedna z nich jest na zdjęciu), można je obserwować w nocy.

2. Wchodząc do kropli, światło jest dwukrotnie załamywane na granicy powietrze-woda i odbijane od „tylnej” ściany kropli, wracając pod kątem około 42 stopni do światła. Współczynnik załamania światła o różnych długościach fal jest nieco inny, więc promienie o różnych kolorach wychodzą z kropli pod różnymi kątami. Więc białe światło zamienia się w tęczę.

3. Iluzję tęczy tworzą te krople, które pojawiają się na przecięciu promieni słonecznych i linii wzroku obserwatora. Wszystkie tęcze na świecie mają ten sam rozmiar kątowy - 42 stopnie.

5. Środek tęczy znajduje się w punkcie antysłonecznym - na linii prostej łączącej obserwatora ze słońcem. Płaszczyzna tęczy jest prostopadła do tej linii. Punkt antysłoneczny jest urojony i może znajdować się pod ziemią. Nawiasem mówiąc, w pogodny dzień oprawa jest w stanie stworzyć nie tylko iluzoryczne, ale i całkiem namacalne efekty, takie jak kieszenie powietrzne.

Ogólny fizyczny obraz tęczy został już jasno opisany. Marek Antoniusz de Dominis(1611). Na podstawie obserwacji eksperymentalnych doszedł do wniosku, że tęczę uzyskuje się w wyniku odbicia od wewnętrznej powierzchni kropli deszczu i podwójnego załamania – przy wejściu do kropli i wyjściu z niej.

René Descartes udzielił pełniejszego wyjaśnienia tęczy w swoim dziele „Meteory” w rozdziale „Na tęczy” (1635)

Izaak Newton w traktacie „Optyka czyli traktat o odbiciach, załamaniach, zagięciach i barwach światła” uzupełnił teorię tęczy w odniesieniu do kolorów tęczy i wyjaśnił mechanizm powstawania tęczy wtórnej.

Kompletną teorię tęczy, uwzględniającą dyfrakcję światła, która zależy od stosunku długości fali światła do wielkości kropli, zbudowano dopiero w XIX wieku. J.B. Erie(1836) i J.M. Pernter (1897).

Newton nazwał system kolorów rozpadającego się promienia słonecznego widmo- od łac. widmo - reprezentacja, wizja, duch.

Newton wyróżnił 7 kolorów w tęczy.
Wielokolorowe spektrum tęczy jest ciągłe!)

Dlaczego kolory tęczy układają się w ścisłej kolejności??
Każda kolorowa belka ma swój własny kąt załamania. Fiolet, który zajmuje najniższą pozycję w widmie, ma najmniejszy kąt.

Każdy z nas widzi swoją „osobistą” tęczę.
Kiedy patrzysz na tęczę, widzisz światło załamane przez niektóre krople deszczu, a osoba stojąca obok ciebie patrzy na tę samą tęczę i widzi światło odbite od innych kropli deszczu.

Środek koła opisanego tęczą, leży na linii prostej przechodzącej przez obserwatora i Słońce, a Słońce jest zawsze za obserwatorem.

Jaki jest promień tęczy?
Tęcza to efekt optyczny wynikający z załamania światła słonecznego w kroplach wilgoci atmosferycznej.
Krople te mogą znajdować się w różnych odległościach od nas. Obliczono, że wysokość tęczy wynosi około 0,9 odległości od oka obserwatora. Ponieważ tęczę postrzegamy jako półkole, wartość tę można uznać za promień wyimaginowanego okręgu, w którym tęcza mogłaby się zamknąć.

Czy tęcza ma początek i koniec?
W idealnych warunkach, podczas lotu samolotem lub z wysokiej góry, tęczę można zobaczyć jako zamkniętą krzywą, która otacza punkt diametralnie przeciwny do Słońca.

Gdy słońce wschodzi wyżej 42 stopnie nad horyzontem, tęcza nie jest widoczna z powierzchni Ziemi.

tęcza jasność zależy od ilości kropli deszczu. Jeśli są duże (średnica 1-2 mm) - tęcza jest bardzo jasna.

Podwójna tęcza
ze względu na to, że promienie słoneczne odbijają się dwukrotnie w kroplach znajdujących się nad kroplami tworzącymi zwykłą tęczę. W tym przypadku górna tęcza jest zawsze mniej jasna niż główna, a kolory w niej są ułożone w odwrotnej kolejności.
Mniej powszechny jest potrójny, a nawet tęcza czterech łuków!
W tym przypadku dodatkowe tęcze znajdują się tylko nad środkową częścią tęcz głównych i znikają, gdy te ostatnie przesuną się do pozycji pionowej.

Nazywa się odległość między dwiema tęczami Ciemna passa Aleksandra. Jego nazwa pochodzi od starożytnego greckiego filozofa Aleksandra z Afrodyzji, który po raz pierwszy opisał to zjawisko w 200 rpne. OGŁOSZENIE

Nocna tęcza - księżycowa tęcza
Księżycowa tęcza to rzadkie załamanie światła księżyca. Widzimy tę tęczę jako białą, mimo że wszystkie kolory są obecne.

ognista tęcza- jedna z odmian "halo" - efekt optyczny w postaci świetlistego pierścienia wokół słońca, który pojawia się głównie w rejonie chmur cirrus: małe kawałki lodu odbijają padające światło i "podpalają" chmury, malując je w różnych kolorach.

Tęcza jest jednym z niewielu naturalnych zjawisk, które człowiek nauczył się reprodukować.
sztuczne tęcze można zobaczyć obok wodospadów i fontann. Pojawiają się na tle najmniejszych kropel rozpylonych przez instalację.