Радуга-дуга и ее семья

Радуга, пожалуй, это одно из самых красивых природных явлений. Такая яркая и живая, она несет в себе столько всего хорошего. А что мы о ней знаем? Игра света? Или что-то другое, более загадочное? Попробуем разобраться.

В древнем мире радуга чаще всего ассоциировалась с мостом, соединяющим миры. Например, в скандинавской мифологии радуга — это мост Биврёст, соединяющий Мидгард (мир людей) и Асгард (мир богов). В древнегреческой мифологии — дорога Ириды, посланницы между мирами богов и людей. И, наверняка, каждый из нас мечтал в детстве пройтись по этому цветному великолепию и попасть в сказочную страну.

Шли годы, и люди предпринимали попытки с научной точки зрения объяснить этот феномен. Уже Аристотель, известный древнегреческий философ, пытался объяснить причину радуги. А первые исследования формы радуги были предприняты аж в XVII веке французским философом и математиком Рене Декартом. Для своих опытов ученый использовал обыкновенный стеклянный шар, наполненный водой. Это позволяло ему представить, как отражается солнечный луч в капле дождя и, после преломления, становится видимым. Разберемся для начала, почему радуга такая разноцветная.

Дело в том, что солнечный луч или обычный луч белого света на самом деле является сочетанием всех цветов. Наверное, все замечали, что происходит, когда луч света попадает на скошенный краешек зеркала или на поверхность мыльного пузыря. Белый луч распадается на разноцветные составляющие, и мы видим кранный, оранжевый, желтый, зеленый, синий и фиолетовый цвета. Предмет, который может вот так разложить луч света на различные цвета, называется «призмой». Образуемые цвета создают полоску из цветных сочетающихся линий, которая называется «спектр». И получается, что радуга и есть большой изогнутый спектр, или полоса цветных линий, образовавшихся в результате разложения луча света, проходящего через капельки дождя. В данном случае капли дождя играют роль призмы.

А почему же наш глаз видит радугу именно в форме дуги, а не, например, в форме вертикальной цветной полосы или какого-нибудь, скажем, животного? Оказывается, что здесь вступает в силу закон оптического преломления, при котором луч, проходя через каплю дождя, находящуюся в определенном положении в пространстве, претерпевает 42-кратное преломление и становится видимым человеческому глазу именно в форме окружности. Вот как раз часть этой окружности вы привыкли наблюдать.

Радуга появляется только во время ливня, когда идет дождь и одновременно светит солнце. Находиться необходимо строго между солнцем (оно должно быть сзади) и дождем. Солнце посылает лучи, которые, попадая на капельки дождя, создают спектр. Солнце, 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. Чаще всего наблюдается простая радуга-дуга, но известен широкий спектр различных оптических феноменов, связанных с возникновением радуги, например огненные, возникающие на перистых облаках, или туманная радуга. При определённых обстоятельствах можно увидеть двойную радугу, с самолёта — перевёрнутую или даже кольцевую, а в определённых местностях (в основном в США) — лунную (ночную) радугу. Лунная радуга (также известная как ночная радуга) это радуга, которая порождается луной, а не Солнцем. Лунная радуга сравнительно более бледная, чем обычная. Это объясняется тем, что Луна отражает от Солнца меньше света, чем Солнце. Лунная радуга всегда находится на противоположной от Луны стороне неба. Но ночью свет, который отражает луна, слишком слаб, чтобы мы могли, как следует разглядеть такую радугу. И поэтому лунная радуга обычно видится белой. Но на снимках с длительной экспозицией можно получить цвета. Лучше всего лунная радуга видна при полной луне, или на фазе луны, близкой к полной, так как в это время луна бывает самой яркой.

Туманная радуга (белая радуга, туманная дуга?) — радуга, представляющая собой широкую блестящую белую дугу, обусловленную преломлением и рассеиванием света в очень мелких капельках воды. Она появляются при освещении солнечными лучами слабого тумана, состоящего из капелек радиусом около 25 микрометров. Отсутствие цветовой окраски, как у обычной радуги, объясняется относительно малыми размерами капелек воды. Внутренняя сторона белой радуги может быть немного окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя — в оранжевый.

Расположение цветов в радуге соответствуют спектру видимого света. Наверняка каждому из вас в детстве говорили фразы, которые бы помогли запомнить порядок цветов в радуге. Так вот, они называются мнемоническими. Например, «Как Однажды Жак-Звонарь Головой/Городской Сломал Фонарь». Ну или «Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан». В этих фразах, начальная буква каждого слова соответствует начальной букве названия определённого цвета (Каждый — Красный, Охотник — Оранжевый,  Желает — Жёлтый,  Знать — Зелёный, Где — Голубой, Сидит — Синий, Фазан — Фиолетовый). Цвета в фразе, перечисляются в соответствии с порядком цветов в радуге, от красного (видимый свет с наибольшей длиной волны) до фиолетового (видимый свет с наименьшей длиной волны).

Существует аналогичные по цели конструкции, в которых цвета перечисляются в такой же последовательности:

— Крот овце, жирафу, зайке голубые сшил фуфайки.

— Как однажды Жак-звонарь головой сломал фонарь. (Высказывание, переведённое с английского языка.)

— Каждый оформитель желает знать, где скачать фотошоп. (На современный лад.)

— Кем ощущается жестокий звон гонга сопротивления фатальности? (Философский вариант.)

— Кварк окружает жаркий занавес глюонов, создающих флюиды. (Из физики элементарных частиц).

Уверена, что вы узнали много нового из этой статьи, ведь порой даже обыденные вещи скрывают в себе столько интересного, что просто диву даешься.

• люди
• природа
• радуга
• физика