Содержание
- Что вызывает цвета радуги
- Как образуются радуги
- Последовательность для цветов радуги
- Исаак Ньютон Теория Цвета
- Другие виды радуг
- Вспоминая цвета радуги
- Сделай свою собственную радугу
Греческому философу Аристотелю приписывают «открытие» радуги еще в 350 году до нашей эры. Однако только в 1665 году до нашей эры Исаак Ньютон впервые посадил семена того, что позже стало научным объяснением того, почему радуга образует способ, которым они это делают. Семь цветов радуги - красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый - всегда отображаются в одном и том же порядке.
Что вызывает цвета радуги
Хотя радуга может выглядеть так, как будто она находится в фиксированном месте на небе, это не так. Каждый видит радугу в разных местах, в зависимости от положения на земле и положения солнца (или другого источника света). Еще один крутой факт о радугах заключается в том, что нет двух людей, которые бы видели одно и то же. То, что вы видите, зависит от того, как свет наклоняется и отражается обратно к вам. Тот, кто выглядит так, будто они стоят прямо под радугой, на самом деле будет смотреть на нее и видеть ее на расстоянии.
Красивые цвета, которые вы видите, когда появляется радуга, вызваны тем, что призма разделяется на различные длины волн, что создает цветовой спектр. Радуга обычно появляется после дождя, потому что когда солнечный свет (видимый белый свет, который на самом деле представляет собой смесь всех видимых цветов) проходит через капли воды, он изгибается и разделяется на цвета радуги. Капли воды, как правило, представляют собой капли дождя, но они также могут поступать от брызг водопада, фонтана, тумана, росы или тумана. Радуга состоит из семи цветов, потому что капли воды разбивают белый солнечный свет на семь основных цветов спектра видимого света.
Однако, если вы внимательно осмотрите радугу, вы увидите, что существует более семи отдельных цветов. Радуга не является чистым спектром, но состоит из нескольких цветов, которые накладываются и смешиваются вместе. Человеческий глаз просто слишком много цветов, чтобы различить их всех.
Когда цвета радуги пересекаются по краям, они излучают «белый» свет, который делает внутреннюю часть радуги намного ярче, чем ее внешность.
Некоторые ученые считают, что индиго слишком близко к синему, чтобы быть по-настоящему различимым, что дало бы радуге только шесть различимых цветов.
Как образуются радуги
Радуга образуется, когда солнечный свет рассеивается из капель дождя в ваших глазах. Для того, чтобы увидеть радугу, должны применяться определенные метеорологические условия. Для начала солнце должно быть позади вас, низко в небе и под углом менее 42 градусов над горизонтом. Чем ниже в небе солнце, тем больше дуга радуги. Кроме того, перед вами должен быть дождь, туман или другой источник капель воды.
Когда свет падает на каплю воды под углом, он замедляется и меняет направление. Это называется рефракцией и происходит потому, что вода плотнее воздуха. Когда свет попадает в воду под определенным углом, часть этого света отражается изнутри воды, а затем покидает каплю. Когда он возвращается в воздух, процесс рефракции происходит снова.
Когда вы видите радугу, вы на самом деле смотрите на преломленный и отраженный свет от разных капель дождя, некоторые из которых видны под углом 42 градуса (красный свет), некоторые - под углом 40 градусов (синий свет), а некоторые между ними. Угол отклонения отличается для красного и синего света, потому что синий свет изгибается (преломляется) больше, чем красный.
Лучшее время, чтобы увидеть радугу, - это сразу после того, как закончился ливень, когда в воздухе все еще есть водяной пар. Вы не увидите радугу во время ливня, потому что облака блокируют большую часть света. Если вы будете ждать слишком долго после ливня, пары воды в воздухе все испарится. Вы не увидите радугу после зимней погоды, как снегопад, потому что капли воды замерзают в частицы льда, которые по-разному рассеивают свет.
Если вы стоите в нужном месте, вы увидите рассеянный солнечный свет, отраженный назад к вам. Красочная радуга появляется, когда свет рассеивается многими каплями воды, так как разные цвета выходят из капель под разными углами.
Радуга имеет полукруглую форму, потому что капли воды падают не на плоский лист, а на разные расстояния и скорости. Однако в большинстве случаев радуга появляется как часть арки, полукруга или U-образной формы. Вы видите только полукруглую радугу над уровнем земли на восходе или закате солнца, когда солнце находится прямо на горизонте. В противном случае вы видите меньшую часть дуги радуги. Обычно вы можете видеть не более одного полукруга радуги, так как другой полукруг скрыт за горизонтом. Однако, если вы находитесь в более высоком положении, чем капли воды, например, на вершине высокого здания, можно увидеть радугу полного круга.Центр радуги находится прямо напротив положения солнца на небе, что означает, что вы можете видеть больше радуги, когда солнце приближается к горизонту.
Если вам повезет, вы можете увидеть двойную радугу (вторичную радугу над основной). Цвета находятся в обратном порядке на вторичной радуге, и она более тусклая, чем на первичной радуге, потому что из двух отражений выходит больше света, чем из одного. Вторичная радуга рассеяна по более широкой области неба, делая ее почти в два раза шире, чем первичная радуга.
Первичная и вторичная радуги в двойной радуге часто имеют темную полосу между ними. Это называется александровской полосой, в честь Александра Афродизиаса, который впервые описал полосу в 200 г. н.э. вторичные радуги.
Последовательность для цветов радуги
Последовательность цветов радуги всегда одинакова - красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и буйный - потому что разные цвета света имеют разные длины волн. Красный всегда появляется первым, образуя внешнюю дугу радуги, потому что он имеет самую длинную длину волны около 650 нанометров. Поскольку свет изгибается при 42 градусах для получения этого цвета, вы почти всегда можете видеть его в радуге, даже если другие цвета в радуге не так очевидны.
Красный свет, который вы видите в радуге, исходит от капель немного выше в атмосфере, чем капли, которые рассеивают фиолетовый свет. На более коротких длинах волн происходит незначительное изменение направления, что означает, что фиолетовый всегда появляется последним на внутреннем контуре радуги, потому что он имеет самую короткую длину волны около 400 нанометров.
Исаак Ньютон Теория Цвета
Около 1665 года Исаак Ньютон пропустил белый свет сквозь призму и наблюдал, как свет образует радугу, состоящую из семи разных цветов. Ньютон полагал, что цвета были аналогичны нотам музыкальной гаммы, начинающимся с буквы D и не содержащим острых предметов или квартир. Два цвета - оранжевый и индиго - соответствовали половинным ступеням шкалы. Хотя музыкальная аналогия Ньютона была позже опровергнута (когда ученые обнаружили, что музыкальные частоты и длины волн видимого света не равны), его цветовая теория показала, что белый свет представляет собой смесь разноцветных огней и помог будущим поколениям лучше понять природу света.
Другие виды радуг
Вместо радуги вы можете увидеть туман, луну или красную радугу.
Туманность похожа на традиционную радугу, но образуется, когда солнечный свет взаимодействует с каплями воды, содержащимися в тумане, тумане или облаке, а не с каплями дождя. Капли воды в тумане в 10-1000 раз меньше капель дождя и почти всегда имеют диаметр менее 0,1 мм. Туманность может быть известна как белая радуга, потому что, в отличие от традиционной радуги с семью различными цветами, она почти не имеет цвета. Это потому, что капли воды такие крошечные. В то время как свет все еще отражается от капли воды назад к вам, процесс дифракции света от капли имеет доминирующий эффект. Дифракция расширяет отраженный луч света, размывая цвета и давая белый или очень слабо окрашенный вид.
Лунный лук иногда называют лунной радугой. Это происходит, когда свет преломляется от луны через капли воды в воздухе.
Лунные луки очень редко можно увидеть, потому что они такие слабые. Количество света, излучаемого даже самой яркой полной луной, намного меньше количества света, излучаемого солнцем. Кроме того, полная луна не дает достаточно света, чтобы стимулировать рецепторы цвета конуса в человеческом глазу. Однако цвета все еще присутствуют, и их можно подобрать с помощью длительной экспозиции. Лунные луны более распространены в определенных частях мира, таких как Гавайи.
Чтобы увидеть лунный лук, луна должна быть близка или находиться в самой полной фазе и под углом менее 42 градусов к небу. Кроме того, ночное небо должно быть очень темным, и напротив Луны должен идти дождь или другой источник капель воды, например, водопад.
Чтобы увидеть лунный лук, луна должна быть позади вас. Оптимальное время обнаружения луны - пара часов после захода солнца или до восхода солнца.
Если вы видите красную радугу на рассвете или закате, вы заметили монохромную радугу. В это время дня солнечный свет распространяется в атмосфере на большее расстояние, распределяя короткие волны синего и фиолетового цвета. Человеческий глаз не может видеть голубые и фиолетовые волны, поэтому радуга кажется полностью красной.
Вспоминая цвета радуги
Простой способ запомнить цвета радуги в правильном порядке - использовать мнемонику, фразу, которая берет первую букву каждого цвета и составляет новое слово. Собранные вместе слова образуют фразу, которую легко запомнить. Ричард Of York Gave Battle In Vain является распространенным мнемоническим обозначением цветов радуги, но его легко создать, который вам понравится.
Еще один простой способ запомнить последовательность цветов радуги - это имя «Рой Г. Бив».
Сделай свою собственную радугу
Все, что вам нужно, чтобы создать свою собственную радугу - это солнце и водяной шланг. Встаньте спиной к солнцу, чтобы вы смотрели в сторону от него. Распылите водяной шланг в воздух, чтобы увидеть мини-радугу. Переместите шланг вверх или вниз, если вам нужно. Это работает лучше всего в очень солнечные дни.
Еще один способ создать радугу - это поднести стеклянную призму к окну, чтобы позволить свету проходить сквозь него.