Чому веселка має форму дуги
Чому веселка напівкругла? Люди давно задавадісь цим питанням. У деяких міфах Африки веселка - це змія, яка охоплює Землю кільцем. Але тепер-то ми знаємо, що веселка - це оптичне явище - результат преломенія променів світла в крапельках води під час дощу. Але чому ми бачимо веселку саме в формі дуги, а не, наприклад, у формі вертикальної кольоровий смуги?
Форма веселки визначається формою крапельок води, в яких переломлюється сонячне світло. А крапельки води - більш-менш сферичні (круглі). Проходячи через краплю і заломлюючись в ній, пучок білих сонячних променів перетворюється в серію кольорових воронок, вставлених одна в іншу, звернених до спостерігача. Зовнішня воронка червона, в неї вставлена помаранчева, жовта, далі йде зелена і т. Д. Кінчаючи внутрішньої фіолетової. Таким чином, кожна окрема крапля утворює цілу веселку.
Звичайно, веселка від однієї краплі слабка, і в природі її неможливо побачити окремо, так як крапель в завісі дощу багато. Веселка, яку ми бачимо на небосхилі, утворена міріадами крапель. Кожна крапля створює серію вкладених одна в іншу кольорових воронок (чи конусів). Але від окремої краплі в веселку потрапляє тільки один кольоровий промінь. Око спостерігача є спільною точкою, в якій перетинаються кольорові промені від безлічі крапель. Наприклад, всі червоні промені, що вийшли з різних крапель, але під одним і тим же кутом і потрапили в око спостерігача, утворюють червону дугу веселки. Також утворюють дуги всі помаранчеві і інші кольорові промені. Тому веселка кругла.
Двоє людей, що стоять поруч, бачать кожен свою веселку! Тому що в кожен момент веселка утворена заломленням сонячних променів в нових і нових краплях. Краплі дощу падають. Місце впала краплі займає інша і встигає послати свої кольорові промені в веселку, за нею наступна і так далі.
Вид веселки - ширина дуг, наявність, розташування і яскравість окремих колірних тонів, положення додаткових дуг - дуже сильно залежать від розміру крапель дощу. Чим більша краплі дощу, тим вже і яскравіше виходить веселка. Характерним для великих крапель є наявність насиченого червоного кольору в основний веселці. Численні додаткові дуги також мають яскраві тони і безпосередньо, без проміжків, примикають до основних веселка. Чим краплі дрібніше, тим веселка стає більш широкою і бляклої з помаранчевим або жовтим краєм. Додаткові дуги далі відстоять і один від одного і від основних веселок. Таким чином, з вигляду веселки можна приблизно оцінити розміри крапель дощу, що утворили цю веселку.
Вид веселки залежить і від форми крапель. При падінні в повітрі великі краплі сплющуються, втрачають свою сферичність. Чим сильніше сплющування крапель, тим менше радіус утвореною ними веселки.
Ми звикли спостерігати веселку як дугу. Насправді ця дуга є лише частиною різнобарвною окружності. Цілком же це природне явище можна спостерігати лише на великій висоті, наприклад, з борта літака.
Є така група оптичних явищ, яка має назву гало. Вони викликані заломленням світлових променів крихітними кристалами льоду в перистих хмарах і туманах. Найчастіше гало утворюються навколо Сонця чи Місяця. Ось приклад такого явища - сферична веселка навколо Сонця:
