РАДУГА
Радуга - самое красивое
атмосферное явление. Обычно это огромная арка, состоящая из разноцветных
полос, которая наблюдается, когда Солнце освещает лишь часть небосвода, а
воздух насыщен капельками воды, например, во время дождя. Разноцветные
дуги располагаются в последовательности спектра (красная, оранжевая, желтая, зеленая,
голубая, синяя, фиолетовая), однако цвета почти никогда не бывают чистыми, поскольку
полосы взаимно перекрываются. Как правило, физические характеристики радуг
существенно различаются, поэтому и на вид они весьма різноманітні. их общей
особенностью является то, что центр дуги всегда располагается на прямой, проведенной от Солнца
до наблюдателя. Главная радуга представляет собой дугу, состоящую из наиболее
ярких цветов - красного на внешней стороне и фиолетового - на
внутреннем. Иногда можно видеть только одну дугу, но часто с внешней
стороны основной радуги появляется побочная. Она имеет не такие яркие цвета, как
первая, а красная и фиолетовая полосы в ней меняются местами: красная располагается
с внутренней стороны. Образование главной радуги объясняется двойным
преломлением и однократным внутренним отражением лучей солнечного света.
Проникая внутрь капли воды, луч света преломляется и разлагается,
как при прохождении сквозь призму. Затем он достигает противоположной поверхности капли,
отражается от нее и выходит из капли наружу. При этом луч света,
прежде чем достичь наблюдателя, преломляется повторно. Начальный белый
луч разлагается на лучи разных цветов с углом расхождения 2°.
При образовании
побочной радуги происходит двойное двойное преломление и отражение солнечных
лучей. В этом случае свет преломляется, проникая внутрь капли
через ее нижнюю часть, и отражается от внутренней поверхности капли. В
определенной точке свет преломляется, выходя из капли в сторону наблюдателя. На
восходе и закате Солнца наблюдатель видит радугу в виде дуги, которая равна
половине круга, поскольку ось радуги параллельна горизонту.
Если Солнце располагается выше над горизонтом, дуга радуги меньше
половину круга. Когда Солнце поднимается выше 42° над горизонтом, радуга
исчезает. Везде, кроме высоких широт, радуга не может появиться в полдень, когда
Солнце находится очень высоко. Когда дождь или водяная пыль образуют радугу,
полный оптический эффект достигается за счет суммарного влияния всех капелек
воды, которые пересекают поверхность конуса радуги с наблюдателем в вершине. Роль
каждой капли скоротечна. Поверхность конуса радуги состоит из нескольких
слоев. Быстро пересекая их и проходя при этом через серию критических
точек, каждая капля моментально разлагает солнечный луч на весь спектр в определенной
последовательности - от красного до фиолетового цвета. Множество капель таким же
образом пересекает поверхность конуса, так что радуга представляется наблюдателю
непрерывной как вдоль, так и поперек ее дуги.