Все о радуге

Радуга

Радуга — атмосферное оптическое явление, наблюдаемое обычно после дождя. Имеет вид дуги составленной из цветов спектра — красного, оранжевого, жёлтого, зелёного, голубого, синего и фиолетового. Радуга возникает из-за преломления (изменения угла) солнечного света в капельках воды, находящихся в воздухе. Дело в том, что капли отклоняют свет разных цветов под разными углами. Для наблюдения радуги необходимо, чтобы источник света (Солнце) располагался за спиной у наблюдателя.
В яркую лунную ночь можно радугу можно наблюдать и при свете Луны. Однако из за особенностей человеческого зрения лунная радуга будет казаться более бледной: чем ярче источник света, тем ярче и радуга Для наблюдателя, находящегося на земле радуга обычно выглядит, как часть окружности, чем выше он располагается, тем радуга полнее. С большой высоты (например, с горы) целую окружность.

Показатель преломления воды для красного света меньше, чем для фиолетового, поэтому красный свет меньше отклоняется при преломлении. Цвета радуги располагаются в определённом порядке, который можно легко запомнить, если выучить фразу: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». Каждая из первых букв этого предложения соответствует определённому цвету: каждый — красный, охотник – оранжевый, желает – жёлтый и так далее. Внутри дуги обычно располагается фиолетовый цвет, а снаружи красный.

Такое расположение цветов характерно для так называемой первичной радуги. Иногда можно увидеть и вторичную радугу (цвет в ней отражается два раза в одной капле) – порядок цветов в ней будет обратным. Радугу можно увидеть не только во время или после дождя, но и, например, в брызгах фонтана, от водопада и так далее.

Наиболее полное обоснование появления радуги дал французский учёный Рене Декарт в 1635 году в своем труде «Метеоры». Чаще всего радуга видна не очень отчётливо, поэтому разглядеть в ней именно семь цветов практически невозможно. Да и наличие именно семи цветов не является общепризнанным. Так, например болгары считают, что в радуге всего 6 цветов. Считается, что выделил наличие именно семь цветов И. Ньютон, стремясь создать соответствие между числом цветов спектра и числом основных тонов музыкальной гаммы.

Поделиться ссылкой>rainbow

Введение

Радуга – одно из самых красивых природных явлений. Как-то раз я услышала сказку, и в ней говорилось, что в месте, где заканчивается радуга, находятся сокровища. Многие пытались их найти, но всё безрезультатно.

Среди ярчайших явлений природы радуга одно из самых красивых. Какое из природных явлений может сравниться по красоте с радугой? Возможно полярное сияние, вот только его видели совсем не много человек. Пройдет гроза, и на небе вспыхивает радуга. Иногда можно увидеть сразу две радуги. Вторая, как правило, значительно бледнее первой, а цвета в ней идут в обратном порядке. Она настолько красивая, что ее воспевают во многих песнях, описывают в литературе, складывают о ней легенды. Многие люди, также как и я с нетерпением ждут дождя, чтобы полюбоваться радугой.

Взрослые не так воспринимают радугу, как дети. Для детей радуга – это волшебство, а для взрослых – это воспоминания о детстве и радости.

Тогда я решила узнать всю историю происхождения радуги.

Какое же это разноцветное чудо природы? Как образуется радуга? А можно ли наблюдать эту красоту дома? Какие еще существуют радуги?

Эти вопросы заинтересовали меня. А эта тема стала мне интересна потому, что не многие знают, как образуется радуга. Чтобы ответить на все возникшие вопросы, я решила провести исследовательскую работу.

Исследуя эту загадку природы, я смогу дать точный ответ на поставленные мною вопросы.

Цель моей работы: узнать причину появления радуги.

Поставленные мною задачи:

  1. Узнать, кто раскрасил радугу.
  2. Узнать историю изучения радуги.

Объектом исследования является природное явление радуга.

Предмет исследования – понятие «радуга» как природное явление.

Что такое радуга?

Есть несколько версий того, откуда произошло слово радуга. Самое распространенное, что слово «радуга» произошло от «райдуга», что в переводе с украинского языка означает «пестрая дуга».

Для того, чтобы узнать причину возникновения радуги, я начала с изучения литературы. В толковых словарях даны понятия радуги:

  • Радуга – это разноцветная дуга на небесном своде, образующаяся вследствие преломления солнечных лучей в дождевых каплях.
  • Радуга — это атмосферное явление, наблюдаемое во время или после дождя.

Радуга — одно из самых красивых явлений природы, и люди уже давно задумывались над ее природой. Даже Аристотель, древнегреческий философ, пытался объяснить причину радуги.

Я узнала, что радугу можно увидеть около водопадов, фонтанов, разбрызгиваемых поливальной машиной. У фонтанов и водопадов случалось видеть две и более дуг. Можно самому создать завесу капель из ручного пульверизатора и, встав спиною к солнцу, увидеть радугу, созданную собственными руками. Поливая растения в саду в яркий солнечный день, в брызгах воды тоже можно увидеть маленькую радугу.

Как появляется радуга?

После жаркого душного дня сгустились тучи, и полил дождь. Когда он прекратился, над горизонтом засверкало заходящее солнце. И в это время под тёмной уходящей тучей, словно гигантская дуга, изогнутая к земле, появилась радуга: семь чистых цветов, незаметно переходящих один в другой – красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.

Почему в воздухе возникло такое чудо? А причина этому – солнечный свет, как будто бы белый, а на самом деле состоящий из семи цветов. Когда лучи солнечного света проходят через воздух, мы видим их, как белый свет. Но вот на их пути встретилась дождевая капля. А капля по форме близка к призме – геометрической фигуре.

Когда луч солнечного света проходит через стеклянную призму или через каплю, составляющие его лучи отклоняются на неодинаковые углы. Меньше всего отклоняются лучи красного цвета, больше всего – фиолетового. Белый луч распадается на составные лучи, и на стене за призмой появляется красивый разноцветный зайчик, а на небе – радуга.

Наружный край изогнутой полосы радуги обычно оказывается красным. За ним следуют к внутреннему краю другие цвета радужного спектра, вплоть до синего и фиолетового.

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.

Радуга появляется только во время ливня, когда идёт дождь, и одновременно светит солнце. Находиться необходимо строго между солнцем (оно должно быть сзади) и дождём (он должен быть перед тобой). Иначе радуги не увидеть!

Солнце посылает свои лучи, которые, попадая на капельки дождя, создают спектр. Солнце, ваши глаза и центр радуги должны находиться на одной линии.

Если солнце высоко в небе, провести такую прямую линию невозможно. Вот почему радугу можно наблюдать только рано утром или ближе к вечеру. Утренняя радуга означает, что солнце находится на востоке, а дождь идёт на западе. При послеобеденной радуге солнце расположено на западе, а дождь – на востоке.

Чтобы запомнить последовательность цветов в радуге, люди придумали специальные простые фразы. В них первые буквы соответствуют первым буквам названий цветов:

  1. Как однажды Жак-звонарь головой сломал фонарь.
  2. Крот овце, жирафу, зайке голубые сшил фуфайки.
  3. Каждый охотник желает знать, где сидит фазан.

Огненная…

Огненная радуга – один из самых редких атмосферных феноменов. Она образуется из-за прохождения света через легкие перистые облака и возникает только тогда, когда солнце находится очень высоко в небе…

Получается, что загадочный небесный «огонь» рождается изо льда! Ведь перистые облака расположены очень высоко над землей, где в любое время года очень холодно, а потому и состоят они из плоских ледяных кристалликов!

К сожалению, такое, мягко говоря, совпадение – шестиугольные кристаллы, перистые облака и высоко стоящее солнце – случается не часто. Потому-то огненная радуга относительно редкое и уникальное явление.

«Смайлик» в небе перевернутая радуга (иначе ее называют околозенитной) является разновидностью огненной радуги и встречается еще реже. Дополнительно к условиям появления огненной радуги для ее появления радужного смайлика в небе необходимо, чтобы центр ее дуги находился в точке зенита, расположенном выше Солнца приблизительно на 46°. околозенитная радуга очень яркая, с обратным расположением цветов спектра: фиолетовый наверху, красный внизу.

Исследование Ньютона

Интересно, а пытался ли кто-нибудь в истории человечества познать природу радуги?

Ответ на этот вопрос я нашла в Интернете.

Первая попытка объяснить радугу была сделана в 1611 г. архиепископом Антонио де Доминисом. Его объяснение радуги противоречило библейскому, поэтому он был отлучен от церкви и приговорен к смертной казни.

Научное объяснение радуги впервые дал Рене Декарт в 1637 г. Декарт объяснил радугу на основании законов преломления и отражения солнечного света в каплях выпадающего дождя. Но он еще не знал о разложении белого света в спектр при преломлении. Поэтому радуга Декарта была белой.
Спустя 30 лет Исаак Ньютон объяснил, как преломляются цветные лучи в каплях дождя. По образному выражению американского ученого А. Фразера, сделавшего ряд интересных исследований радуги уже в наше время, «Декарт повесил радугу в нужном месте на небосводе, а Ньютон расцветил ее всеми красками спектра». 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. Причём первоначально он различал только пять цветов — красный, желтый, зеленый, голубой и фиолетовый.

Несмотря на то, что теория радуги Декарта–Ньютона создана более 300 лет назад, она правильно объясняет основные особенности радуги, в том числе расположение цветов.

Итак, мы выяснили, что радуга круглая. Кроме того, она многослойная. Проходя через каплю, белый солнечный луч превращается в серию цветных воронок, вставленных одна в другую, обращенных к наблюдателю. Наружная воронка красная, в нее вставлена оранжевая, желтая, далее идет зеленая и т. д., внутренняя — фиолетовая.

Легенды народов мира

Люди давно задумывались над природой этого красивейшего явления. Человечество связало радугу с множеством поверий и легенд.

В древнегреческой мифологии, например, радуга – это дорога между небом и землёй, по которой ходила посланница между миром богов и миром людей Ирида.

В Китае считали, что радуга – это небесный дракон, союз Неба и Земли.

В славянских мифах и легендах радугу считали волшебным небесным мостом, перекинутым с неба на землю, дорогой, по которой ангелы сходят с небес набирать воду из рек. Эту воду они наливают в облака, и оттуда она падает живительным дождём.

Суеверные люди считали, что радуга является дурным знаком. Они считали, что души умерших переходят в потусторонний мир по радуге, и, если появлялась радуга, это означало чью-то близкую кончину.

Радуга также фигурирует во многих народных приметах, связанных с предсказанием погоды. Например, радуга высокая и крутая предвещает хорошую погоду, а низкая и пологая – плохую.

Выполнив эту работу, я убедилась, что радуга — хорошо известное оптическое явление в атмосфере; наблюдается, когда солнце освещает пелену падающего дождя и наблюдатель находится между солнцем и дождём. Радуга наблюдается не только на пелене дождя. В меньших масштабах ее можно увидеть на каплях воды у водопадов, фонтанов и в морском прибое. При этом в качестве источника света могут служить не только Солнце и Луна, но и прожектор.

Интересно расположение цветов в радуге. Оно всегда постоянно. Красный цвет главной радуги расположен на ее верхнем крае, фиолетовый – на нижнем. Между этими крайними цветами следуют друг за другом остальные цвета в такой же последовательности, как в солнечном спектре. В принципе в радуге никогда не бывают представлены все цвета спектра. Чаще всего в ней отсутствуют или слабо выражены синий, темно-синий и насыщенный чисто красный цвета. С увеличением размеров капель дождя происходит сужение цветных полос радуги, сами же цвета становятся более насыщенными.

При этом узнала, как благодаря Ньютону были разрушены вековые представления о происхождении цветов.

Литература

1.Ожегов С.И. и Шведова Н.Ю. Толковый словарь русского языка. 4-е издание., дополненное. – М.: ООО «А ТЕМП», 2008.

2.Травина И.В. 365 рассказов о планете Земля/Науч.-поп.издание для детей. – М.:ЗАО «РОСМЕН-ПРЕСС», 2007.

3.Энциклопедия для любознательных «Где, что и когда?» ЗАО Компания «Махаон» — М.: 2007.

4. Ресурсы Интернет:

После фильма http://fedorovskaja.livejournal.com/965655.html задалась вопросом о том, чем сходны треугольник Карпмана(преследователь-спаситель-жертва) и Бёрна(внутренний ребёнок, внутренний родитель, внутренний взрослый). А ничем, кроме закона трёх и определённого расположения связей на каком-то из уровней и того, с каким увлечением люди играют в эти игры, а игры играют в людей.
Треугольник Карпмана https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B5%D1%83%D0%B3%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B8%D0%BA_%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%BF%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B0 преследователь-спаситель-жертва:

Чтобы увидеть, что связи по треугольнику работают, достаточно быть на 4D(уровень хорошего психолога), сами связи лежат на уровне 5D, чтобы увидеть картину связей полностью — как это работает, нужно быть на 6D, а чтобы исправить некорректно-работающие связи, нужно это делать из 7D (то есть, извне магически-экстрасенсорными технологиями).
Треугольник Бёрна https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7 внутренний ребёнок, внутренний родитель, внутренний взрослый :

Чтобы увидеть, что связи по треугольнику работают, достаточно быть на 5D(уровень очень хорошего психолога), сами связи лежат на уровне 6D, чтобы увидеть картину связей полностью — как это работает, нужно быть на 7D, а чтобы исправить некорректно-работающие связи, нужно это делать из 8D (то есть, извне магически-экстрасенсорными технологиями).
Уровень доступа для работающего извне по треугольнику Карпмана не менее 24, а для работающего со связями по треугольнику Бёрна — не менее 27. Для ориентира, фрагментарная работа с судьбой начинается с 18 уровня(колдуны, шаманы уже могут), адекватная работа с судьбой начинается с 35-го уровня(это мойры). Уровни доступа о санкционированности вмешательства, о том, что работа со связями у того, кто не портачит в зоне своей ответственности. Чем выше уровень доступа, тем меньше люфт на «не туда» .
Если взять % от всех людей на Земле, то у 55% проблемы по Бёрну, а у 85% по Карпману. Но это не постоянная величина, а переменная, люди рождаются без проявленных перекосов, хотя и тот, и другой треугольник зарабатывается в прошлых жизнях и переносится в следующие, активируясь при удобном случае. Бёрн и Карпман только выявили и описали существующее испокон веков, раньше эти процессы тоже были, только их так не называли.
Связи по Карпману лежат в планах каузала, связи по Бёрну в планах будхи, поэтому справиться с ними сложнее, что отражается и на мерности: треугольник Бёрна «выше этажом» треугольника Карпмана. Но «болеют» треугольниками в другой логике, тут не получается, что чем выше частота у человека, тем круче «болезни». Про болезни это я кокетничаю, конечно, в треугольниках помехи на связях, а вот болезни — это проявление криво работающих связей. Искажение связей в треугольнике Бёрна ближе среднечастотникам, а в треугольнике Карпмана и среднечастотникам и высокочастотникам, потому что высокочастотников легче на спасательство и жертвенность развести. Но с определённого уровня развития Душ треугольники перестают работать. Этот этап такого состояния зрелости, когда между Умом и Душой нет помех. Но это умозрительно всё, пощупать-то нельзя.
А что можно пощупать, зачем я всё это написала? Посмотрите на треугольники, в каждом по три позиции. Против кого дружить будем? Жертва со спасателем против карателя? Ребёнок против взрослого с родителем? Так как все эти кривые связи имеют проекцию в физическом теле и, в результате конфликтов, у нас травмированы внутренние органы или целые системы сбоят, как дыхательная или кровеносная и тыды, то речь не об абстрактных недоговорённостях (и со своими ролевыми и с людьми вовне, что занимают ту или иную позицию, а мы против них с кем-то дружим). Смешно, если представить, что печень с желудком дружат против сердца: печень, желудок и сердце балуются, а болит в результате голова. А в жизни это совсем не смешно, ведь речь о качестве нашей жизни и это напрямую связано с восприятием мира. Вот что у нас вызывает реакцию, та связь и актуальна на данный момент для нас, и её нужно держать во внимании. Чтобы вылечить нужно внимание в любви. самосуд ведёт к прямо противоположному результату. Когда человек на каждом шагу смотрит только туда, где он плох, это и есть самосуд.
И вот мы переживаем. Например, от того, как ужасно наши дети поступают с нами — недостаточно ценят. Но ведь и правда, вкладываешь в них, вкладываешь, а они! Или другой пример: «Бедный, я нещасный, все меня обижают, пойду спасу кого-нибудь, а заодно и покараю!» И если так сильно болит, что хочется выйти из «мне плохо», если возьмёшь себя за шкирман и ткнёшь в то, что самостоятельно выбираешь боль вместо любви http://fedorovskaja.livejournal.com/966331.html и это нездоровая фигня, то рецепт «лекарства» найдётся. Но есть и ещё одна «сторона» треугольников. Это когда человек даже увидев проблему, «кокетничает»: «Всё понимаю, ничего сделать не могу.» А по факту — не хочу, в этом дело. Здесь работает вторичная выгода: почему человек выбирает так, а не иначе. Например: «Я самый больной человек в мире, ты должен мне стать родной матерью!»- То есть, решать «больной» ничего не собирается, он занял позицию жертвы-ребёнка и готов продавить другого под свою схему и это ему чаще удаётся, чем терпит поражение. Зачем «герой» остаётся там, зачем настаивает? Чтобы увидеть где застрял. чтобы выйти оттуда, высвободив ресурс. Но если цели такой не было, если сознанием не дорос, ресурс и дальше сливается не на трансформации, а на отсутствие их, потому как отгружается на поддержание перекоса, а не на исправление его. А в одиночку это делать — ну совсем неинтересно, ресурса мало прокачивается, накапливается неудовлетворённость, а ещё и всякие сволочи попадаются, отказываются учавствовать, так можно и уверенность потерять в своей правоте, а это никак не можно. Немного усилий и тадам:…Шерочка с Машерочкой находят друг друга! Выпуклости и впуклости совпадают, иначе бы треугольники Карпмана и Бёрна не пользовались такой популярностью в массах. Тех, кто не хочет проживать свою жизнь, но готовы играть в отвлекающие игры — до фига и больше.
И, тем не менее, есть те, кто хотят выйти из тюрьмы своей головы. И так как на Земле нет психологов-психотерапевтов-психоаналитиков, работающих из 7D с клиентами(клиентам и докторам это обоюдно не выгодно, сами-то по себе спецы психфронта с подобными возможностями до 7D — есть, с 8D — нет), то оставшиеся, пусть и с магическими и с экстрасенсорными способностями могут только частично что-то исправить на полевом уровне, а основная их задача в том, чтобы подвести человека к пониманию происходящего с ним. А уж справляться с перекосами по треугольникам можно и нужно осознанием, в этом и есть смысл вызревания: когда ты не хочешь больше делать так, чтобы день сурка повторялся. А вот осознание нам доступно, мы можем его наработать, если только захотеть. Но это далеко не один день, дорогу осилит идущий.
https://www.youtube.com/watch?v=fJ3Oy5MgjKQ
ничего страшнее тюрьмы твоей головы никогда с тобой не случится
Спасибо всем))))

Красивое явление

Чтобы увидеть необычное явление, необходимо чтобы совпало несколько факторов: солнечные лучи должны осветить капельки дождя или тумана, а в это время солнце должно располагаться низко над горизонтом. Человек сможет увидеть необычное явление только при условии, что он будет находиться между дождем и солнцем, т. е. стоять спиной к солнцу, а лицом – к дождю. В этот момент он будет видеть, как появляется радуга и как она пропадает. Это явление длится недолго, всего несколько секунд, иногда – минут.

Когда лучи солнца будут освещать капли воды, проникая внутрь, произойдет их преломление. Как известно, разные спектры лучей преломляются по-разному. Белый луч света во время преломления распадается на составляющие его цвета. Это явление называется дисперсией. При прохождении через воду свет отражается, как от зеркала, и лучи, идущие в обратном направлении, преломляются еще сильнее. Получаемый радужный спектр выходит из капли с той же стороны, с которой зашел, но уже в другом оттенке.

После проникновения в капли луча, он выходит уже преломленным опять в сторону солнца. В результате происходящего светового распада внутри капелек воды появляется необычное разноцветное свечение, вот от чего появляется радуга.

Ученые о видах радуг

Ученые знают, откуда появляется радуга, а чтобы было проще ориентироваться в многообразии явлений, их разделили на следующие виды:

  1. Туманная.
  2. Радуга ночная.
  3. Огненное явление.
  4. Зимняя радуга.

Туманное явление возникает в результате прохождения света через мельчайшие капельки влаги тумана. Такая радуга бледная, едва заметная, но ее можно увидеть даже ночью, особенно при полной луне.

Во время ночного дождя при полнолунии можно увидеть ночную радугу. Это явление проявляется, когда наш спутник размещается низко над горизонтом и светит на капли воды под определенным углом. Даже если стать возле фонтана или струящейся воды, то можно увидеть разноцветное явление.

Когда световые лучи проходят сквозь перистые облака под углом 58 градусов, а в облаках находятся шестигранные льдинки, то наблюдается огненная радуга. Это редкое явление, но даже его можно встретить чаще, чем зимнюю радугу. Она возникает в период сильных морозов, когда в воздухе много кристалликов льда, а солнце светит ярко, и на небе нет облаков. В результате отражения света от льдинок, происходит его преломление и загорается радуга.

Радуга

У этого термина существуют и другие значения, см. Радуга (значения). Радуга в водяной пыли от водопада Такаккау, Канада Радуга над городом Гродно, Белоруссия

Ра́дуга — атмосферное, оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое при освещении ярким источником света (в природе Солнцем или Луной — см. лунная радуга) множества водяных капель (дождя или тумана). Радуга выглядит как разноцветная дуга или окружность, составленная из цветов спектра видимого излучения (от внешнего края: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый). Это те семь цветов, которые принято выделять в радуге в русской культуре (возможно, вслед за Ньютоном, см. ниже), но следует иметь в виду, что на самом деле спектр непрерывен, и его цвета плавно переходят друг в друга через множество промежуточных оттенков.

Центр окружности, описываемой радугой, лежит на прямой, проходящей через наблюдателя и Солнце, в антисолнечной точке, при этом Солнце всегда находится за спиной наблюдателя, и одновременно видеть Солнце и радугу без использования оптических приспособлений невозможно. Угловой радиус окружности — 42 градуса. Для наблюдателя на земле радуга обычно выглядит как дуга окружности, чем ниже Солнце над горизонтом, тем ближе дуга к половине окружности, а высота верхушки радуги над землёй — к 42 градусам. Чем выше точка наблюдения, тем дуга полнее (с самолёта можно увидеть и полную окружность). Когда Солнце поднимается выше 42 градусов над горизонтом, окружность возможного появления радуги оказывается ниже уровня земли, и наблюдатель, находящийся на её поверхности, увидеть радугу не может. Приблизиться к радуге, как и к горизонту, нельзя.

Физика радуги

Первичная и вторичная радуги с полосой Александра между ними Преломление света при его переходе в среду с иной оптической плотностью

Радуга возникает из-за того, что солнечный свет преломляется и отражается капельками воды (дождя или тумана), парящими в атмосфере. Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов (показатель преломления воды для более длинноволнового (красного) света меньше, чем для коротковолнового (фиолетового), поэтому слабее всего отклоняется красный свет — на 137°30’, а сильнее всего фиолетовый — на 139°20’). В результате белый свет разлагается в спектр. Наблюдатель, который стоит спиной к источнику света, видит разноцветное свечение, которое исходит из пространства по концентрическим окружностям (дугам).

Ход лучей в сферической капле, образование первичной радуги

Радуга представляет собой каустику, возникающую при преломлении и отражении (внутри капли) плоскопараллельного пучка света на сферической капле. Как показано на рисунке (для пучка монохроматического света), отражённый свет имеет максимальную интенсивность для определённого угла между источником, каплей и наблюдателем (и этот максимум весьма «острый», то есть бо́льшая часть света выходит из капли, развернувшись практически точно на один и тот же угол). Дело в том, что угол, под которым уходит из капли отражённый и преломлённый ею луч, немонотонно зависит от расстояния от падающего (первоначального) луча до оси, параллельной ему и проходящей через центр капли (эта зависимость довольно проста, и её нетрудно явно вычислить), и зависимость эта имеет гладкий экстремум. Поэтому больше всего света капля разворачивает именно на этот угол и близкие к нему. При этом угле (значения которого немного различаются для разных показателей преломления, соответствующих лучам разного цвета) и возникает отражение-преломление максимальной яркости, составляющее (от разных капель) радугу («яркие» лучи от разных капель образуют конус с вершиной в зрачке наблюдателя и осью, проходящей через наблюдателя и Солнце).

Для одного отражения внутри капли такой угол имеет одно значение, для двух — другое, и т. д. Этому соответствует первичная (радуга первого порядка), вторичная (радуга второго порядка) и т. д. радуга. Первичная — самая яркая, она уносит из капли бо́льшую часть света. В природе радугу большего порядка обычно не удаётся увидеть, так как она очень слаба.

Схема образования радуги
1) сферическая капля
2) внутреннее отражение
3) первичная 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) область формирования первичной радуги
11) область формирования вторичной радуги
12) облако капелек

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°.

Иногда можно увидеть ещё одну, менее яркую радугу вокруг первой. Это вторичная радуга, которая образована светом, отражённым в каплях 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 заметно более тёмное, эту область называют полосой Александра.

Появление радуги третьего порядка в естественных условиях случается чрезвычайно редко. Считается, что за последние 250 лет было только пять научных сообщений о наблюдении данного феномена. В то же время благодаря применению специальных методов фотосъёмки и последующей обработки полученных фотографий удаётся зарегистрировать радуги четвёртого, пятого и даже, как предполагается, седьмого порядков.

В лабораторных условиях удаётся получать радуги гораздо более высоких порядков. Так, в статье, опубликованной в 1998 г., утверждалось, что авторам, используя лазерное излучение, удалось получить радугу двухсотого порядка.

Свет первичной радуги поляризован на 96 % вдоль направления дуги. Свет вторичной радуги поляризован на 90 %.

В яркую лунную ночь можно наблюдать и радугу от Луны. Поскольку рецепторы человеческого глаза, работающие при слабом освещении, — «палочки» — не воспринимают цвета, лунная радуга выглядит белёсой; чем ярче свет, тем «цветнее» радуга (в её восприятие включаются цветовые рецепторы — «колбочки»).

Необычные радуги

Отражённая радуга (верхняя) и основная радуга (нижняя) на закате

Чаще всего наблюдается простая радуга-дуга, но известно много других оптических феноменов, которые возникают по похожим причинам или похоже выглядят. Среди них, например, туманная (белая) радуга, возникающая на очень маленьких капельках тумана, и огненная радуга (один из видов гало), возникающая на перистых облаках. Похож на радугу и слабый паргелий — гало в 22° слева и справа от солнца. Ночью можно увидеть лунную радугу.

Когда радуга появляется над поверхностью воды (или над другой отражающей поверхностью, например, мокрым песком), может возникнуть так называемая отражённая радуга (англ. Reflection Rainbow). Она появляется, когда солнечный свет отражается от поверхности воды до того, как попадает на дождевые капли, где происходит преломление. Необходимо, чтобы водная поверхность была достаточно большой, спокойной и близкой к стене дождя. Из-за большого количества условий отражённая радуга — редкое явление.

Отражённая радуга пересекает основную на уровне горизонта, далее проходит над ней. Так как солнечный свет предварительно отражается от воды, яркость отражённой радуги ниже основной.

История исследования

Радуга на Аляске

Персидский астроном Кутб ад-Дин аш-Ширази (1236—1311), а возможно, его ученик Камал ад-Дин аль-Фариси (англ.)русск. (1260—1320), видимо, был первым, кто дал достаточно точное объяснение феномена. Примерно одновременно аналогичное объяснение радуги предложил и немецкий учёный Дитер Фрейбургский (англ.)русск..

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 пришёл к заключению, что радуга получается в результате отражения от внутренней поверхности капли дождя и двукратного преломления — при входе в каплю и при выходе из неё.

Рене Декарт дал более полное объяснение радуги в 1637 году в своём труде «Рассуждение о методе» в части «Метеоры» в главе «О радуге». Рассмотрев путь 10 тысяч лучей в капле, Декарт установил, что лучи от 8500-го до 8600-го выходят под одним и тем же углом 41,5 градуса к первоначальному их направлению и, следовательно, этот угол — преобладающий для лучей. Он также установил, что вторичная радуга возникает в результате двух преломлений и двух отражений, а лучи в этом случае выходят из капли в основном под углом 51-52 градуса к первоначальному направлению.

И. Ньютон в своём трактате «Оптика» дополнил теорию Декарта и де Доминиса тем, что разъяснил причины возникновения цветов радуги и объяснил противоположный порядок расположения цветов в радугах первого и второго порядков. В радуге при этом И. Ньютон выделял семь цветов: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий, индиго и фиолетовый.

Двойная радуга в ландшафте, картина Питера Рубенса

Хотя многоцветный спектр радуги непрерывен, во многих странах в нём выделяют 7 или 6 (например, в англоязычных странах) цветов. Считают, что первым выбрал число 7 И. Ньютон.

Радуга

Радуга в истории, мифологии и культуре

Йозеф Антон Кох. Героический ландшафт с радугой (1805)

  • В скандинавской мифологии радуга — это мост Биврёст, соединяющий Мидгард (мир людей) и Асгард (мир богов); красная полоса радуги — вечный огонь, который безвреден для Асов, но сожжёт любого смертного, который попытается подняться по мосту. Охраняет Биврёст Ас Хеймдалль.
  • В древнеиндийской мифологии — лук Индры, бога грома и молнии.
  • В древнегреческой мифологии — дорога Ириды, посланницы между мирами богов и людей.
  • В армянской мифологии радуга — это пояс Тира (первоначально бог солнца, потом — бог письменности, искусств и наук).
  • По славянским поверьям, радуга пьёт воду из озёр, рек и морей, которая потом проливается дождём. Иногда она заглатывает вместе с водою рыб и лягушек, поэтому порою они с неба падают. Появление радуги предвещало несчастье, а если человеку удастся пройти под радугой, то мужчина станет женщиной, а женщина — мужчиной.
  • Согласно поверьям многих африканских народов, в тех местах, где радуга касается земли, можно найти клад (драгоценные камни, раковины каури или бисер).
  • В мифологии австралийских аборигенов Радужный змей считается покровителем воды, дождя и шаманов.
  • Ирландский лепрекон прячет горшок золота в месте, где радуга коснулась земли.
  • В Библии радуга появилась после всемирного потопа как символ прощения человечества, союза Бога и человечества (в лице/через Ноя) и того, что потопа никогда больше не будет (Быт. 9:12-17).
    «Я полагаю радугу Мою в облаке, чтоб она была знамением завета между Мною и между землею. И будет, когда сгущу Я тучи над землею, покажется радуга в облаке». Эту фразу толкователь Пятикнижия Раши объясняет так: «Когда сгущу Я тучи над землею», — когда Мой Атрибут Суда будет подсказывать Мне навести на землю тьму и гибель, тогда… «появится радуга в облаке». То есть радуга показывается на небе тогда, когда человечество заслуживает гибели за свои грехи. «И будет, когда Я наведу облако на землю, то явится радуга в облаке; и Я вспомню завет Мой, который между Мною и между вами и между всякою душею живою во всякой плоти; и не будет более вода потопом на истребление всякой плоти». Согласно Талмуду, при жизни больших праведников нет нужды в этом знаке, так как Вселенная защищена от гибели их присутствием.
  • В японской мифологии боги Идзанаги и Идзанами стояли на небесном мосту, окуная с него копье, капли с которого стали островами.
  • Изображение радуги было личной эмблемой Екатерины Медичи.
  • В книге Фрэнка Баума «Удивительный волшебник из страны Оз» и в фильме, снятом на её основе, девочка Дороти, пройдя под радугой, попадает в Волшебную страну.

Примечания

  1. 1 2 Зверева, 1988, с. 38.
  2. Миннарт М. Свет и цвет в природе. — М.: «Наука», 1969. — С. 182. — 344 с.
  3. 1 2 Кто творит радугу? (Фрагмент из книги Я. Е. Гегузина «Капля») // Наука и жизнь. — 2016. — № 10. — С. 73—75.
  4. Можно заметить (это хорошо видно и на рисунке), что заметное количество света, отраженного-преломленного в каплях, попадает и во внутреннюю область конуса. И хотя в этой области острый максимум интенсивности отсутствует, что делает свет в ней практически лишенным цвета, однако общее количество попадающего сюда света — достаточно велико. При наблюдении (и на фотографиях) нередко можно заметить, что небо (как и пейзаж и вообще всё) внутри дуги радуги — заметно более светлое.
  5. From myth to reality: photos prove triple rainbows exist — Статья на сайте Оптического общества (The Optical Society, OSA)
  6. Theusner M. Photographic observation of a natural fourth-order rainbow (англ.) // Applied Optics. — 2011. — Vol. 50, no. 28. — P. F129—F133. — DOI:10.1364/AO.50.00F129.
  7. Edens H. E. Photographic observation of a natural fifth-order rainbow (англ.) // Applied Optics. — 2015. — Vol. 54, no. 4. — P. B26—B34. — DOI:10.1364/AO.54.000B26.
  8. Edens H. E., Können G. P. Probable photographic detection of the natural seventh-order rainbow (англ.) // Applied Optics. — 2015. — Vol. 54, no. 4. — P. B93—B96. — DOI:10.1364/AO.54.000B93.
  9. Ng P. H., Tse M. Y.,Lee W. K. Observation of high-order rainbows formed by a pendant drop (англ.) // Journal of Optical Society of America B. — 1998. — Vol. 15, no. 11. — P. 2782—2787.
  10. Rainbow — A polarized arch?
  11. Reflection Rainbows
  12. Reflection Bow Formation
  13. Как появляется радуга.
  14. http://ice-halo.net/theory Как отличить гало от радуги
  15. Al-Farisi biography
  16. De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride в библиотеке Google
  17. The discovery made by Antonio de Dominis bishop of Spalatro // Encyclopædia Britannica : or, A dictionary of arts, sciences, and miscellaneous literature. — Edinburgh: Printed for A. Bell and C. MacFarquhar, 1797. — Vol. 13. — P. 320-321. (англ.)
  18. 1 2 3 Голин Г.М., Филонович С.Р. О радуге / Р. Декарт // Классики физической науки (с древнейших времен до начала XX в.): Справочное пособие. — М. : Высшая школа, 1989. — С. 67—72. — 576 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-06-000058-3.
  19. René Descartes. De l’arc-en-ciel // Discours de la méthode. — Paris, 1657. — С. 250—271.
  20. Трифонов Е. Д. Ещё раз о радуге // Соросовский образовательный журнал. — 2000. — Т. 6, № 7. — С. 53—54.
  21. 1 2 Ньютон И. Оптика или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света / Перевод Вавилова С. И. — изд-е 2-е. — М.: Гос. изд-во технико-теоретической литературы, 1954. — С. 131. — 367 с. — (серия «Классики естествознания»).
  22. О количестве цветов в радуге
  23. Ги Лефрансуа. Прикладная педагогическая психология. — СПб.: Прайм-Еврознак, 2003. — С. 144. — 416 с. — (Проект «Главный учебник»). — ISBN 5938780896.
  24. Левкиевская Е. Е. Мифы русского народа. — М.: Астрель, 2000. — С. 90. — 528 с. — (Мифы народов мира). — ISBN 5-17-002811-3.
  25. Symbols Архивировано 27 марта 2013 года.. // An Encyclopedia of Gay, Lesbian, Bisexual, Transgender, and Queer Culture (англ.) (Проверено 2 апреля 2011)

Leave a Comment