На самом деле привычная для глаза человека дуга является лишь частью разноцветной окружности. Целиком же это природное явление можно лицезреть лишь с борта самолета, да и то лишь при достаточной степени.

Первые исследования формы радуги еще в XVII веке проводил французский философ и математик Рене Декарт. Для этого ученый использовал стеклянный шар, заполненный водой, что давало возможность представить, как отражается солнечный луч в капле дождя, преломляясь и тем самым становясь видимым.

Форма радуги определяется формой капелек воды, в которых преломляется солнечный свет. А капельки воды – более или менее сферические (круглые). Проходя через каплю и преломляясь в ней, пучок белых солнечных лучей преобразуется 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., кончая внутренней фиолетовой. Таким образом, каждая отдельная капля образует целую радугу.

Конечно, радуга от одной капли слабая, и в природе ее невозможно увидеть отдельно, так как капель в завесе дождя много. Радуга, которую мы видим на небосводе, образована мириадами капель. Каждая капля создает серию вложенных одна в другую цветных воронок (или конусов). Но от отдельной капли в радугу попадает только один цветной луч. Глаз наблюдателя является общей точкой, в которой пересекаются цветные лучи от множества капель. Например, все красные лучи, вышедшие из различных капель, но под одним и тем же углом и попавшие в глаз наблюдателю, образуют красную дугу радуги. Также образуют дуги все оранжевые и другие цветные лучи. Поэтому радуга круглая.

Два человека, стоящие рядом, видят каждый свою радугу! Потому что в каждый момент радуга образована преломлением солнечных лучей в новых и новых каплях. Капли дождя падают. Место упавшей капли занимает другая и успевает послать свои цветные лучи в радугу, за ней следующая и так далее.

Видимые изменения радуги

Вид радуги – ширина дуг, наличие, расположение и яркость отдельных цветовых тонов, положение дополнительных дуг – очень сильно зависят от размера капель дождя. Чем крупнее капли дождя, тем уже и ярче получается радуга. Характерным для крупных капель является наличие насыщенного красного цвета в основной радуге. Многочисленные дополнительные дуги также имеют яркие тона и непосредственно, без промежутков, примыкают к основным радугам. Чем капли мельче, тем радуга становится более широкой и блеклой с оранжевым или желтым краем. Дополнительные дуги дальше отстоят и друг от друга и от основных радуг. Таким образом, по виду радуги можно приближенно оценить размеры капель дождя, образовавших эту радугу.

Вид радуги зависит и от формы капель. При падении в воздухе крупные капли сплющиваются, теряют свою сферичность. Чем сильнее сплющивание капель, тем меньше радиус образуемой ими радуги.

Пословица про охотника

Ньютону принадлежит и условное деление радуги на 7 цветов: ученый искал соответствие между цветами спектра и тонами музыкальной гаммы. Любой ребенок знает нехитрую фразу, позволяющую не перепутать количество и последовательность радужных полос: Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан:

Красный
Оранжевый
Желтый
Зеленый
Голубой
Синий
Фиолетовый.

Мифы и легенды о радуге

Радуга – впечатляющее небесное явление, ее появление вместе с первыми весенними дождями является знамением возрождения природы, благодатного союза земли и неба, а роскошные цвета, которыми сияет радуга, в представлении предков были драгоценным убором, в который облекается небесное божество. Радуга издавна поражала воображение людей. О ней слагались легенды, ей приписывались удивительные свойства.

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 миром 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. Также по славянским поверьям 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.
Радуга – это образ мирного небесного огня, в отличие от молнии как выражения гнева небесных сил. Появление радуги после грозы, на фоне умиротворенной природы, вместе с солнцем, позволяло трактовать ее как символ мира.
Согласно распространенному толкованию, красный цвет радуги олицетворяет гнев Божий, желтый – щедрость, зеленый – надежду, синий – умиротворение природных сил, фиолетовый – величие.

Выводы

На самом деле радуга выглядела бы как окружность, если бы ей не мешал ландшафт. Центр этой окружности лежит на прямой, проходящей через вас (наблюдателя) от Солнца (находящегося у вас за спиной). Соответственно, чем ниже вы находитесь, тем меньшая часть окружности видна над поверхностью Земли. А, например, из самолета можно увидеть окружность радуги полностью. Можете легко найти в интернете такие фотографии по запросу «радуга с самолета».

Люди давно задавадись этим вопросом. В некоторых мифах Африки радуга - это змея, которая охватывает землю кольцом. Но теперь - то мы знаем, что радуга - это оптическое явление - результат преломения лучей света в капельках воды во время дождя. Но почему мы видим радугу именно в форме дуги, а не, например, в форме вертикальной цветной полосы?

Форма радуги определяется формой капелек воды, в которых преломляется солнечный свет. А капельки воды - более или менее сферические (круглые. Проходя через каплю и преломляясь в ней, пучок белых солнечных лучей преобразуется 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., кончая внутренней фиолетовой. Таким образом, каждая отдельная капля образует целую радугу.
Конечно, радуга от одной капли слабая, и в природе ее невозможно увидеть отдельно, так как капель в завесе дождя много. Радуга, которую мы видим на небосводе, образована мириадами капель. Каждая капля создает серию вложенных одна в другую цветных воронок (или конусов. Но от отдельной капли в радугу попадает только один цветной луч. Глаз наблюдателя является общей точкой, в которой пересекаются цветные лучи от множества капель. Например, все красные лучи, вышедшие из различных капель, но под одним и тем же углом и попавшие в глаз наблюдателю, образуют красную дугу радуги. Также образуют дуги все оранжевые и другие цветные лучи. Поэтому радуга круглая.

Мы привыкли наблюдать радугу как дугу. На самом деле эта дуга лишь частью разноцветной окружности является. Целиком же это природное явление можно наблюдать лишь на большой высоте, например, с борта самолета.

Когда на землю падают последние дождевые капли, и на небе появляется радуга, ты, глядя на нее, задумываешься: а почему это происходит? Откуда берется на небосводе красивая дуга из разноцветных полос? Ответить на этот вопрос поможет наука физика, которая уже не один раз давала тебе ответы на многие сложные вопросы.

Радуга – необыкновенное явление природы. И хотя мы видим ее довольно часто, каждый раз радуемся ее появлению и красоте. Радуга появляется сразу, как только туча начинает уходить, и ее место в вышине занимает солнце. Получается, что некоторое время дождь виден людям словно «со стороны». Лучи солнца освещают дождевую тучу и, проходя сквозь капли дождя, меняют свой цвет. Дело в том, что солнечные лучи вовсе не белые и одинаковые, как кажется нам. Все они имеют разную длину, а каждой длине соответствует своя «окраска» . Потому радуга и видится нам такой разноцветной.

Но цвет радуги бывает ярким, а бывает еле заметным. И зависит это от размера дождевых капель. Если капли крупные, цвета радуги будут яркими. Если мелкие – небесная дуга будет видна плохо. В прошлом люди не могли объяснить появление радуги. И трудно было найти человека, который бы оставался к ней равнодушным. Потому существует так много легенд и поверий, связанных с радугой. Древние славяне, глядя на радугу, предсказывали погоду. Если радуга была низкой и широкой, народ ожидал ненастье. А высокая и узкая – обещала хорошую погоду.

В Англии считается хорошей приметой увидеть радугу и сразу загадать желание. А в Ирландии и сегодня верят, что в том месте, где радуга утыкается в землю, находится клад с золотом. Ты, конечно, достаточно разумный человек, и не веришь в золотые клады. И понимаешь, что попасть туда, где радуга соприкасается с землей, никак нельзя.

А интересно тебе, почему мы видим только часть радуги? Давай поговорим об этом. Ты, наверное, уже заметил, что нельзя наблюдать одновременно и солнце, и радугу. Ведь радуга – это отражение солнечных лучей. С земли видна только часть небесной дуги. Но чем выше будет подниматься человек, например, на гору, тем больше радуга будет похожа на круг.А из иллюминатора самолета ты когда-нибудь сможешь увидеть круглую радугу!

Почему радуга полукруглая? Люди давно задавадись этим вопросом. В некоторых мифах Африки радуга - это змея, которая охватывает Землю кольцом. Но теперь-то мы знаем, что радуга - это - результат преломения лучей света в капельках воды во время дождя. Но почему мы видим радугу именно в форме дуги, а не, например, в форме вертикальной цветной полосы?

Вид радуги - ширина дуг, наличие, расположение и яркость отдельных цветовых тонов, положение дополнительных дуг - очень сильно зависят от размера капель дождя. Чем крупнее капли дождя, тем уже и ярче получается радуга. Характерным для крупных капель является наличие насыщенного красного цвета в основной радуге. Многочисленные дополнительные дуги также имеют яркие тона и непосредственно, без промежутков, примыкают к основным радугам. Чем капли мельче, тем радуга становится более широкой и блеклой с оранжевым или желтым краем. Дополнительные дуги дальше отстоят и друг от друга и от основных радуг. Таким образом, по виду радуги можно приближенно оценить размеры капель дождя, образовавших эту радугу.

Небесная радуга – это красивое и одновременно сложное физическое явление, которое можно наблюдать после дождя или во время тумана, если светит солнце. С радугой связано множество древних поверий и мифов у разных народов, а на Руси в старину по ней предсказывали погоду. Узкая и высокая радуга предвещала хорошую погоду, а широкая и низкая – ненастье.

Радуга представляет собой метеорологическое явление, которое возникает в небе. Это огромная дуга, состоящая из разных цветов. Возникновению радуги способствует высокое содержание влаги в воздухе, что обычно происходит после дождя или тумана. Разноцветная дуга появляется благодаря преломлению солнечного света в каплях воды, которые содержатся в атмосфере в виде пара. Капли по-разному преломляют свет, это зависит от длины световой волны. Например, самые длинные волны у красного цвета, поэтому этот цвет венчает цветовой спектр радуги, он принадлежит самой широкой дуге. Затем красный цвет по спектру плавно переходит в оранжевый, далее в желтый и т.д.Самый слабый по сопротивляемости отклонению при преломлении в воде – фиолетовый цвет, его волны самые короткие, поэтому наблюдателю видится, что этот цвет принадлежит самой короткой дуге радуги – внутренней. Метод разложения белого солнечного света в цветовой спектр называется «дисперсией». При дисперсии показатель преломления света зависит от длины световой волны.В оптике явление радуги называется «каустикой». Каустика – это световая кривая линия разнообразной формы, в данном случае – полукруг или дуга. Разноцветные лучи, из которых состоит радуга, идут параллельно другу другу, не сходясь, поэтому можно наблюдать цветовой переход, присущий ей, на всем протяжении радуги.С детства всем знакомы стишки и поговорки, которые помогают запомнить цвета радуги. Например, поговорку «каждый охотник желает знать, где сидит фазан» знает каждый школьник. Однако на самом деле, цветовой спектр радуги состоит не из семи цветов, их гораздо больше. Основные цвета переходят друг в друга через большое количество оттенков и промежуточных цветов.Следует добавить, что явление радуги человек может наблюдать только по ходу солнечного света. Одновременно видеть радугу и светило невозможно, солнце всегда остается позади. При этом, чем выше находится наблюдатель (на возвышении или в самолете), тем больше видимая форма радуги приближается к окружности.

Почему радуга круглая и купол неба. ПОЧЕМУ РАДУГА ИМЕЕТ ФОРМУ ДУГИ?

Почему радуга полукруглая? Люди давно задавадись этим вопросом. В некоторых мифах Африки радуга - это змея, которая охватывает Землю кольцом. Но теперь-то мы знаем, что радуга - это оптическое явление - результат преломения лучей света в капельках воды во время дождя. Но почему мы видим радугу именно в форме дуги, а не, например, в форме вертикальной цветной полосы?

Форма радуги определяется формой капелек воды, в которых преломляется солнечный свет. А капельки воды - более или менее сферические (круглые). Проходя через каплю и преломляясь в ней, пучок белых солнечных лучей преобразуется 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., кончая внутренней фиолетовой. Таким образом, каждая отдельная капля образует целую радугу.

Мы привыкли наблюдать радугу как дугу. На самом деле эта дуга является лишь частью разноцветной окружности. Целиком же это природное явление можно наблюдать лишь на большой высоте, например, с борта самолета.

Есть такая группа оптических явлений, которая назвается гало. Они вызваны преломлением световых лучей крошечными кристалликами льда в перистых облаках и туманах. Чаще всего гало образуются вокруг Солнца или Луны. Вот пример такого явления - сферическая радуга вокруг Солнца:

Радуга – это атмосферное явление. Она появляется в небе до или после дождика, ее можно увидеть около водопада или над брызгами у фонтана. Выглядит она по-разному - бывает дугой, иногда в виде окружности или брызг. Чтобы после дождя появилась радуга, необходим солнечный свет.

Представьте себе, что радуга – это один солнечный луч. Обычно солнечные лучи невидимы, так как рассеиваются воздухом. Дневной солнечный свет часто называется белым. На самом деле, ощущение белого света вызвано путем смешивания таких цветов, как красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Это сочетание цветов называется солнечным спектром, их совокупность и дает белый цвет.
Зеленая листва, голубое небо, яркие краски природы - это все преломление солнечных лучей, которые проходя через тонкий слой атмосферы отражают составляющие части белого цвета.
Понятие о спектральном составе белого цвета ввел Исаак Ньютон. Он провел опыт, когда луч от источника света был пропущен через узкую щель, за которой помещена линза. Из нее пучок света перенаправлялся на призму, где преломлялся и распадался на составляющие.
Вспомните, что призма - это многогранник с основанием, стороны которого образуют объемную фигуру. Капля воды – это настоящая призма. Попадая сквозь нее, луч солнца преломляется и превращается в радугу.
Расщепляется солнечный свет по-разному, потому что каждая волна спектра имеет свою длину. Отличительной особенностью является и то, что два рядом стоящих наблюдателя увидят каждый свою радугу.
Эффект произойдет из-за того, что капли не могут быть одинаковыми, а расположение цветов, их яркость, ширина дуг радуги напрямую зависят от размера и формы капель.
Если вы хотите увидеть радугу во всей красе, необходимо, чтобы солнце светило вам в спину. Радуга будет ярче и насыщенней, если свет преломляется через крупные капли, если они мелкие, дуги будут шире, но их цвет менее ярким. Бывает так, что при падении капли дождя становятся сплющенными, в этом случае радиус радуги будет маленьким. Если капли при падении вытянутся, то, радуга будет высокой, но ее цвета бледные.

Радуга – одно из самых изумительных явлений природы. Над сущностью этого явления люди задумывались издавна. Радуга является спутницей дождя. Время ее появления зависит от перемещения дающего ливневые осадки облака. Радуга может возникнуть как перед дождем, так и в процессе выпадения осадков или по окончании процесса.

Что такое радуга?
Обычно радуга представляет собой цветную дугу с угловым радиусом 42°. Дуга просматривается на фоне дождевой завесы или полос падения дождя, не всегда достигающих поверхности земли. Радуга наблюдается в той стороне небосвода, которая противоположна солнцу, при этом солнце не закрывается облаками. Чаще всего такие условия создаются летом, во время так называемых «грибных» дождей. Центром радуги является антисолярная точка – эта точка диаметрально противоположна Солнцу. В радуге различаются семь цветов, кроме того, радугу можно увидеть около фонтана или водопада, на фоне завесы капель поливальной установки.

Откуда же берется исходящий от радуги удивительный красочный свет? Источником радуги является разложенный на компоненты солнечный свет. Этот свет перемещается по небосводу таким образом, что видится исходящим от той части небосвода, которая противоположна Солнцу. Основные особенности радуги правильно объясняет созданная более 300 лет назад теория Декарта-Ньютона.

Предмет, способный разложить луч света на составляющие, называется «призмой». Если говорить о радуге, то роль «призмы» выполняют капли дождя. Радуга – это большой изогнутый спектр или образовавшаяся в результате разложения проходящего через дождевые капли луча света полоса цветных линий. Цвета идут в следующем порядке, если считать от внешнего радиуса к внутреннему (довольно просто запомнить данный спектр, выучив простую фразу-акростих: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан», здесь первая буква каждого слова соответствует первой букве цвета):

Каждый - Красный;

Охотник - Оранжевый;

Желает - Жёлтый;

Знать - Зелёный;

Где - Голубой;

Сидит - Синий;

Фазан - Фиолетовый.

Радугу можно увидеть в то время, когда параллельно с ливнем светит Солнце. Чтобы ее увидеть, нужно находиться строго между Солнцем и дождем. При этом Солнце должно находиться сзади, а дождь – впереди.

Быстрый ответ: всего в радуге 7 цветов.

Что такое радуга? Это оптическое явление, которое можно наблюдать при освещении Солнцем (а в некоторых случаях и Луной) большого количества водяных капель (речь идет о тумане или воде). Радуга представляет из себя окружность в виде дуги, имеющая семь цветов спектра: синий, фиолетовый, зеленый, голубой, оранжевый, желтый и красный. Стоит заметить, что Солнце в момент наблюдения радуги всегда находится за спиной наблюдателя, поэтому видеть их оба одновременно нельзя, разве что при помощи специального оборудования.

Откуда берется это оптическое явление? Оно возникает в результате преломления света в капельках воды, которые парят в атмосфере. Капельки имеют свойство по-разному отклонять свет различных цветов. Белый цвет разлагается в спектр, в результате чего происходит дисперсия света - преломление вещества, зависящее от частоты или фазовой скорости света. Грубо говоря, солнечный цвет проходит через мельчайшие капельки воды, преломляется и виден человеческому глазу как сразу несколько цветов.

Существуют два вида радуги - первичная и вторичная. В первом случае свет внутри капли отражается лишь один раз, оттенки в этом случае достаточно яркие. Во втором случае свет отражается два раза и цвета, которые принимают наши глаза, уже не столь яркие. Бывает также радуга и третьего, и даже четвертого порядка, однако никто на протяжении вот уже нескольких веков воочию не наблюдал это чудо природы.

Стоит отметить, что цвета в радуге расположены в той последовательности, которая соответствует спектру видимого света. Для их запоминания в некоторых странах даже придумали этакие стишки и фразы. Россия исключением не стала. В нашей стране используются сразу несколько фраз, вот они:

Как однажды Жак-звонарь головой сломал фонарь.

Каждый охотник желает знать, где сидит фазан.

Крот овце, жирафу, зайке голубые сшил фуфайки.

Каждый оформитель желает знать, где скачать фотошоп.

Кем ощущается жестокий звон гонга сопротивления фатальности?

Кварк окружает жаркий занавес глюонов, создающих флюиды.

Нетрудно догадаться, что начальная буква каждого слова обознчает начальную букву цвета:

Как - красный.

Однажды - оранжевый.

Жак - желтый.

Звонарь - зеленый.

Головой - голубой.

Сломал - синий.

Фонарь - фиолетовый.

Радуга - это удивительное и невероятно красивое метеорологическое и оптическое природное явление. Его можно наблюдать в основном после дождя, когда выглянет солнце. Оно-то и является причиной того, что мы можем увидеть на небе это чудесное явление, а также различить цвета радуги, по порядку расположенные.

Причины возникновения

Радуга появляется из-за того, что свет, исходящий от солнца либо от другого источника, преломляется в капельках воды, медленно падающих на землю. С их помощью белый свет "ломается", образовывая цвета радуги. По порядку они расположены по причине различных степеней отклонения света (к примеру, красный свет отклоняется на меньшее количество градусов, нежели фиолетовый). Причём радуга может появляться также и благодаря лунному свету, но нашему глазу очень сложно различить её при слабом освещении. При образовании окружности, которую формирует "небесный мост", центр всегда находится на прямой, проходящей через Солнце либо Луну. Для тех, кто наблюдает это явление с земли, этот "мост" представляется в виде дуги. Но чем выше точка обзора, тем радуга видится полнее. Если же наблюдать её с горы либо с воздуха, она может предстать перед глазами в виде целой окружности.

Порядок цветов радуги

Многие знают фразу, позволяющую запомнить то, в каком порядке цвета радуги расположены. Для тех, кто не знает или не помнит, напомним то, как звучит эта строчка: "Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан" (к слову, сейчас существует множество аналогов этому известному моностиху, более современных, а иногда и весьма весёлых). Цвета радуги по порядку: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый.

Своё местоположение эти цвета не меняют, запечатлевая в памяти извечный вид такого невероятно красивого явления. Радуга, которую мы часто наблюдаем, является первичной. При её образовании белый свет претерпевает лишь одно внутреннее отражение. В таком случае красный свет находится снаружи, как мы и привыкли видеть. Однако может образоваться и вторичная радуга. Это довольно редкое явление, при котором белый свет дважды отражается в каплях. В таком случае цвета радуги по порядку уже расположены в обратном направлении (от фиолетового к красному). При этом часть неба, которая находится между этими двумя дугами, становится темнее. В местах, обладающих очень чистым воздухом, можно наблюдать даже "тройную" радугу.

Необычные радуги

Кроме всем привычной радуги в форме дуги, можно наблюдать и другие её формы. К примеру, можно наблюдать лунные радуги (но человеческому глазу их сложно уловить, для этого свечение от луны должно быть очень ярким), туманные, кольцевые (об этих явлениях уже упоминалось выше) и даже перевёрнутые. К тому же радугу можно наблюдать и зимой. В это время года она иногда возникает из-за сильных морозов. Но некоторые из этих феноменов к "небесным мостам" никакого отношения не имеют. Очень часто за радугу ошибочно принимают(так называется светящееся кольцо, образовывающееся вокруг определённого объекта).

Общая физическая картина радуги была уже четко описана Марком Антонием де Доминисом (1611). На основании опытных наблюдений он пришел к заключению, что радуга получается в результате отражения от внутренней поверхности капли дождя и двукратного преломления - при входе в каплю и при выходе из нее.

Рене Декарт дал более полное объяснение радуги в своем труде "Метеоры" в главе "О радуге" (1635)

Исаак Ньютон в трактате "Оптика или Трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света" дополнил теорию радуги в отношении цветов радуги и объяснил механизм образования вторичной радуги.

Полная теория радуги с учетом дифракции света, которая зависит от соотношения длины волны света и размера капли, была построена лишь в XIX веке Дж.Б. Эри (1836) и Дж.М. Пернтером (1897).

Систему цветов распавшегося солнечного луча Ньютон назвал спектром - от лат. spectrum - представление, видение, призрак.

В радуге Ньютон выделял 7 цветов .
Многоцветный спектр радуги непрерывен!)

Почему цвета радуги располагаются в строгой последовательности ?
Каждый цветной луч имеет свой собственный угол излома. У фиолетового, занимающего нижнее положение в спектре, этот угол самый малый.

Каждый из нас видит свою собственную «персональную» радугу .
Когда вы смотрите на радугу, то видите свет преломленный от одних капель дождя, а человек, стоящий рядом с вами, смотрит на ту же радугу и видит свет, отраженный от других капель дождя.

Центр окружности, описываемой радугой , лежит на прямой, проходящей через наблюдателя и Солнце, причем Солнце всегда за спиной наблюдателя.

Каков радиус радуги?
Радуга - это оптический эффект, получаемый в результате преломления солнечных лучей в каплях атмосферной влаги.
Эти капли могут находиться от нас на разном расстоянии. Подсчитано, что высота радуги составляет примерно 0.9 расстояния от глаз наблюдателя. Так как радуга нам видится полукругом, эту величину можно считать радиусом воображаемой окружности, в которую радуга могла быть замкнута.

Есть ли начало и конец у радуги?
В идеальных условиях в полете на самолете или с высокой горы можно увидеть радугу как замкнутую кривую, которая окружает точку, диаметрально противоположную Солнцу.

Когда Солнце поднимается выше 42 градусов над горизонтом , радуга с поверхности Земли не видна.

Яркость радуги зависит от величины дождевых капель. Если они крупные (диаметром 1-2 мм) - радуга очень яркая.

Двойная радуга
объясняется тем, что солнечные лучи дважды отражаются в каплях, находящихся выше капель, формирующих обычную радугу. При этом верхняя радуга всегда менее яркая, чем основная, а цвета в ней расставлены в обратном порядке.
Реже встречается тройная и даже радуга из четырех дуг!
При этом дополнительные радуги располагаются только над центральной частью основных радуг и исчезают при переходе последних в вертикальное положение.

Расстояние между двумя радугами называется темная полоса Александра . Он назван в честь древнегреческого философа Александра Афродисийского, первым описавшим это явление в 200г. н.э.

Ночная радуга - Лунная радуга
Лунная радуга является редким явлением по преломлению лунного света. Мы видим эту радугу как белую, хотя в ней присутствуют все цвета.

Огненная радуга - одна из разновидностей "галО" - оптического эффекта в виде светящегося кольца вокруг солнца, который преимущественно появляется в области перистых облаков: мелкие льдинки отражают падающий свет и "зажигает" облака, окрашивая их в различные цвета.

Радуга – одно из немногих природных явлений, которое человек научился воспроизводить.
Искусственные радуги можно увидеть рядом с водопадами и фонтанами. Они появляются на фоне мельчайших капелек, разбрызгиваемых установкой.

Дети верят, что радуга - это осязаемый объект. Например, дорога, по которой можно подняться к облакам. Позже детские мечты разбиваются о скучную науку, оказывается, что ни дотронуться до радуги, ни пройтись по ней не получится. Но зато можно измерить её размеры!

Мы продолжаем серию публикаций, подготовленных интерактивным научно-популярным блогом « Объясню за две минуты ». Блог рассказывает о простых и сложных вещах, которые ежедневно нас окружают и не вызывают никаких вопросов ровно до тех пор, пока мы о них не задумываемся. Например, там можно узнать, Как долго лететь на Марс и на какие даты брать билеты.

1. Радуга - это оптическая иллюзия. Она возникает, когда капельки воды (дождь, туман или брызги от водопада) освещаются солнцем. Бывают и лунные радуги (на фото одна из таких), их можно наблюдать ночью.

2. Попадая в каплю, свет дважды преломляется на границе воздуха и воды и отражается от «задней» стенки капли, возвращаясь под углом примерно 42 градуса к свету. Коэффициент преломления света с разной длиной волны немного отличается, поэтому лучи различных цветов выходят из капли под разными углами. Так белый свет превращается в радугу.

3. Иллюзию радуги создают те капли, которые оказываются на пересечении солнечных лучей и линии взора наблюдателя. У всех радуг на свете одинаковый угловой размер - 42 градуса.

4. Линейный радиус радуги зависит от расстояния между наблюдателем и каплями воды. К примеру, радуга, возникшая на расстоянии 5 метров от человека, будет иметь радиус примерно 4,5 метра (5 метров, помноженные на тангенс 42°).

5. Центр радуги находится в антисолнечной точке - на прямой, соединяющей наблюдателя и солнце. Плоскость радуги перпендикулярна этой прямой. Антисолнечная точка мнимая и может находиться под землей. Кстати, в ясный день светило способно создавать не только иллюзорные, но и вполне осязаемые эффекты, например воздушные ямы.

Расчеты по формулам дифракционной теории, выполненные для капель разного

размера, показали, что весь вид радуги - ширина дуг, наличие, расположение и

яркость отдельных цветовых тонов, положение дополнительных дуг очень сильно

зависят от размера капель дождя. Приведем основные характеристики внешнего

вида радуги для капель разных радиусов.

Радиус капель 0,5-1 мм . Наружный край основной радуги яркий,

темно-красный, за ним идет светло-красный и далее чередуются все цвета радуги.

Особенно яркими кажутся фиолетовый и зеленый. Дополнительных дуг много (до

пяти), в них чередуются фиолетово-розовые тона с зелеными. Дополнительные дуги

непосредственно примыкают к основным радугам.

Радиус капель 0,25 мм . Красный кран радуги стал слабее. Остальные цвета

видны по-прежнему. Несколько фиолетово-розовых дополнительных дуг сменяются

зелеными.

Радиус капель 0,10-0,15 мм . Красного цвета в основной радуге больше нет.

Наружный край радуги оранжевый. В остальном радуга хорошо развита.

Дополнительные дуги становятся все более желтыми. Между ними и между основной

радугой и первой дополнительной появились просветы.

Радиус капель 0,04-0,05 мм . Радуга стала заметно шире и бледнее, Наружный

край ее бледно-желтый. Самым ярким является фиолетовый цвет. Первая

дополнительная дуга отделена от основной радуги довольно широким промежутком,

цвет ее белесый, чуть зеленоватый и беловато-фиолетовый.

Радиус капель 0,03 мм . Основная радуга еще более широкая с очень слабо

окрашенным чуть желтоватым краем, содержит отдельные белые полосы.

Радиус капель 0,025 мм и менее . Радуга стала совсем белой. Она примерно

в два раза шире обычной радуги и имеет вид блестящей белой полосы. Внутри нее

могут быть дополнительные окрашенные дуги, сначала бледно-голубые или зеленые,

затем белесовато-красные.

Таким образом, по виду радуги можно приближенно оценить размеры капель дождя,

образовавших эту радугу. В целом, чем крупнее капли дождя, тем радуга

получается уже и ярче, особенно характерным для крупных капель является

наличие насыщенного красного цвета в основной радуге. Многочисленные

дополнительные дуги также имеют яркие тона и непосредственно, без

промежутков, примыкают к основным радугам. Чем капли мельче, тем радуга

становится более широкой и блеклой с оранжевым или желтым краем.

Вид радуги зависит и от формы капель. При падении в воздухе крупные капли

сплющиваются, теряют свою сферичность. Вертикальное сечение таких капель

приближается к элипсу. Расчеты показали, что минимальное отклонение красных

лучей при прохождении через сплющенные капли радиусом 0,5 мм составляет 140°.

Поэтому угловой размер красной дуги будет не 42°, а только 40°. Для более

крупных капель, например радиусом 1,0 мм, минимальное отклонение красных

лучей составит 149°, а красная дуга радуги будет иметь размер 31°, вместо

42°. Таким образом, чем сильнее сплющивание капель, тем меньше радиус

образуемой ими радуги.

Разгадан „секрет" добавочных дуг!

А. Фразер, рассмотрев одновременно влияние размера и формы капель на вид

радуги, сумел раскрыть «секрет» возникновения добавочных дуг. Как только что

было сказано, уменьшение размера преобладающих капель и сплющивание крупных

действуют в противоположных направлениях. Что же пересилит? Когда и какое

влияние будет преобладающим?

Наглядной иллюстрацией взаимодействия обоих факторов и совместного их влияния

на вид радуги являются рис. 3 а и б , составленные А. Фразером,

на основании расчетов: На этих рисунках показано распределение интенсивности

света в основной радуге и дополнительных дугах в зависимости от размера капель.

Сложная волнообразная поверхность на переднем плане (рис.3 а )

составлена из многих индивидуальных кривых. Каждая кривая дает распределение

и интенсивность света в радуге от одной капли. Каждая пятая кривая проведена

потолще, цифры справа означают радиус капли, соответствующей кривой, в

миллиметрах. Все кривые начинаются слева с очень малой интенсивности (вне

радуг), затем быстро поднимаются до максимума между 138° и 139° (первая

радуга). Следующий гребень справа - первая дополнительная дуга, за ней вторая

дополнительная дуга и т. д. Расстояние между дугами, как видно из рисунка,

быстро уменьшается при увеличении радиуса капель. Это действие первого фактора.

Радуга становится узкой при увеличении размера капель.

Верхняя кривая S - это результирующая сложения вкладов капель всех размеров.

Она характеризует распределение интенсивности света в окончательной радуге,

которую мы видим.

137 138 139 140 141 142

Угловое расстояние от Солнца

137 138 139 140 141 142

Угловое расстояние от Солнца

Рис. 3. Распределение интенсивности света в основной радуге и дополнительных

дугах в зависимости от размера капель.

а - без учёта сплющивания капель; б - с учетом сплющивания капель. S -

суммарная кривая.

На рис.3 б показаны те же кривые, но теперь учтено влияние сплющивания

капель, тем более сильное, чем крупнее капли. Индивидуальные кривые для крупных

сплющенных капель смещены в сторону больших минимальных углов отклонения от

Солнца (или, что то же, в сторону уменьшения радиусов радуг), и в результате

вся волнообразная поверхность оказалась изогнутой вправо (индивидуальные

максимумы ушли вправо). Это привело к тому, что на результирующей суммарной

кривой появились, помимо основной радуги, еще дополнительные дуги, на угловых

расстояниях от Солнца: первая -140,5°, вторая -141,3°, третья - 142,4°,

четвертая-142,5°.

Дополнительные дуги видны только вблизи вершины основной радуги, так как они

образованы только вертикальными или близкими к ним лучами, прошедшими через

эллиптические сечения капель.

Расчетами показано, но это можно проследить и по рис.3 б , что

дополнительные, дуги создаются в основном каплями размером от 0,2 до 0,3 мм.

Более крупные и более мелкие капли дают максимумы, накладывающиеся друг на

друга и слишком далеко отстоящие от основной радуги (они уходят вправо). Радуги

капель диаметром 0,2-0,3 мм находятся в преимущественном положении, поскольку

их максимумы никуда не сместились. Таким образом, можно сделать вывод, что

дополнительные дуги видны, если в ливневом дожде присутствуют в значительном,

количестве капли радиусом 0,25 мм и мало более крупных капель, смазывающих

картину. Поэтому дополнительные дуги чаще видны и наиболее красочны не в очень

интенсивных летних ливневых дождях. Они появляются также на фоне завесы из

мельчайших капель, образующихся при разбрызгивании воды в поливальных

установках.

Можно ли видеть целый круг радуги? С поверхности Земли мы можем наблюдать

радугу в лучшем случае в виде половины круга, когда Солнце находится на

горизонте. При поднятии Солнца радуга уходит под горизонт. Первую радугу можно,

видеть при высотах Солнца более 42°, а вторую - более 50°. С самолета, а еще

лучше с вертолета (больше обзор) можно наблюдать радугу в виде целого круга!

Описание такой круговой радуги (ее и радугой, т. е. дугой, уже неудобно

называть!) было помещено в журнале „Природа". Ее видели пассажиры самолета,

летевшего в районе Новосибирска на высоте 1000 м.

Поляризация света радуг . Свет радуги характеризуется необычийно высокой

степенью поляризации. В первой радуге она достигает 90%, во второй-около 80%. В

этом легко убедиться, если посмотреть на радугу через поляризационную призму

Николя. При небольших углах поворота призмы радуга полностью пропадает.

Радуга без дождя?

Бывают ли радуги без дождя или без полос падения дождя? Оказывается, бывают -

в лаборатории. Искусственные радуги создавались в результате преломления

света в одной подвешенной капельке дистиллированной воды, воды с сиропом или

прозрачного масла. Размеры капель варьировали от 1,5 до 4,5 мм. Тяжелые капли

вытягивались под действием силы тяжести, и их сечение в вертикальной

плоскости представляло собою эллипс. При освещении капельки лучом гелий-

неонового лазера (с длиной волны 0,6328 мкм) появлялись не только первая и

вторая радуги, но и необычайно яркие третья и четвертая, с центром вокруг

источника света (в данном случае лазера). Иногда удавалось получать даже

пятую и шестую радуги. Эти радуги, как первая и вторая, снопа были в стороне,

противоположной источнику.

Итак, одна капелька создала столько радуг! Правда, эти радуги не были

радужными. Все они были одноцветными, красными, так как образованы не белым

источником света, а монохроматическим красным лучом.

Туманная радуга

В природе встречаются белые радуги, о которых говорилось выше. Они появляются

при освещении солнечными лучами слабого тумана, состоящего из капелек

радиусом 0,025 мм или менее. Их называют туманными радугами. Кроме основной

радуги в виде блестящей белой дуги с едва заметным желтоватым краем

наблюдаются иногда окрашенные дополнительные дуги: очень слабая голубая или

зеленая дуга, а затем белесовато-красная.

Аналогичного вида белую радугу можно увидеть, когда луч прожектора,

расположенного сзади вас, освещает интенсивную дымку или слабый туман перед

вами. Даже уличный фонарь может создать, хотя и очень слабую, белую радугу,

видимую на темном фоне ночного неба.

Лунные радуги

Аналогично солнечным могут возникнуть и лунные радуги. Они более слабые и

появляются при полной Луне. Лунные радуги явление более редкое, чем

солнечные. Для их возникновения необходимо сочетание двух условий: полная

Луна, не закрытая облаками, и выпадение ливневого дождя или полос его падения

(не достигающих Земли). Ливневые дожди, обусловленные дневными конвективными

движениями воздуха, значительно реже выпадают ночью.

Лунные радуги могут наблюдаться в любом месте земного шара, где осуществятся

перечисленные два условия.

Дневные, солнечные радуги, даже образованные самими мелкими каплями дождя

или тумана, довольно белесые, светлые, и все же наружный край их хотя бы

слабо, но окрашен в оранжевый или желтый цвет. Радуги, образованные лунными

лучами, совсем не оправдывают своего названия, так как они не радужные и

выглядят как светлые, совершенно белые дуги.

Отсутствие красного цвета у лунных радуг даже при крупных каплях ливневого

дождя объясняется низким уровнем освещения ночью, при котором полностью

теряется чувствительность глаза к лучам красного цвета. Остальные цветные

лучи радуги также теряют в значительной степени свой цветовой тон из-за

ахроматичности (неокрашенности) ночного зрения человека.

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Старт в науке. Почему радуга имеет форму дуги? Добавить свою цену в базу Комментарий Чему равен радиус радуги

Видимые изменения радуги

Пословица про охотника

Мифы и легенды о радуге

Выводы

Почему радуга круглая и купол неба. ПОЧЕМУ РАДУГА ИМЕЕТ ФОРМУ ДУГИ?