L'aspetto di un arcobaleno è un fenomeno. Fenomeno naturale - arcobaleno

Abbiamo tutti visto come appare nel cielo un arco multicolore. Ma cos'è un arcobaleno? Come si forma questo fenomeno miracoloso? Il mistero della natura dell'arcobaleno ha sempre affascinato l'umanità e le persone hanno cercato di trovare una spiegazione per ciò che sta accadendo con l'aiuto di leggende e miti. Oggi parleremo proprio di questo. Cos'è un arcobaleno e come si forma?

miti

Tutti sanno che gli antichi erano inclini a divinizzare e mistificare la maggior parte dei fenomeni naturali, siano essi tuoni, fulmini o terremoti. Non hanno aggirato l'arcobaleno. Cosa sappiamo dai nostri antenati? Cos'è un arcobaleno e come si forma?

• Gli antichi Vichinghi credevano che l'arcobaleno fosse il ponte Bifrost, che collegava la terra del popolo di Mitgard e degli dei (Asgard).
• Gli indiani credevano che l'arcobaleno fosse un arco appartenente al dio del tuono Indra.
• I Greci non si allontanarono dai loro contemporanei e considerarono anche l'arcobaleno il caro messaggero degli dei di Irida.
• Gli armeni decisero che questo non era un fenomeno naturale, ma la cintura del Dio Sole (ma senza decidere, cambiarono la "specialità" di Dio e lo "costrinsero" a essere responsabile dell'arte e della scienza).
• Gli australiani sono andati oltre e hanno animato l'arcobaleno, rendendolo il serpente protettore dell'acqua.
• Secondo i miti africani, dove l'arcobaleno tocca terra, puoi trovare un tesoro.
• Mi chiedo cosa abbiano in comune gli africani e gli irlandesi, perché anche il loro Leprechaun nasconde una pentola d'oro alla fine dell'arcobaleno.

Puoi ancora elencare a lungo i miti e le leggende di popoli di tutto il mondo e troveremmo qualcosa di interessante in tutti. Ma cos'è un arcobaleno, davvero?

Storia

Le prime conclusioni consapevoli e vicine alla realtà sul fenomeno atmosferico che stiamo considerando sono state date da Aristotele. Era solo un'ipotesi, ma è diventato la prima persona a tradurre l'arcobaleno dalla sezione del mito nel mondo reale. Aristotele ipotizzava che un arcobaleno non fosse un oggetto o una sostanza, e nemmeno un oggetto reale, ma semplicemente un effetto visivo, un'immagine, simile a un miraggio nel deserto.

Tuttavia, il primo studio scientifico e la prima giustificazione furono effettuati dall'astronomo arabo Qutb ad-Din ash-Shirazi. Allo stesso tempo, studi simili sono stati condotti da ricercatori tedeschi.

Nel 1611 fu creata la prima teoria fisica dell'arcobaleno. Mark Antony de Dominis, sulla base di osservazioni ed esperimenti, è giunto alla conclusione che un arcobaleno si forma a causa della rifrazione della luce nelle gocce d'acqua contenute nell'atmosfera durante il tempo piovoso. Per essere più precisi, ha descritto il quadro completo dell'aspetto di un arcobaleno dovuto alla doppia rifrazione della luce all'ingresso e all'uscita di una goccia d'acqua.

Fisica

Allora che cos'è un arcobaleno, la cui definizione è stata data da Aristotele? Come si forma? Probabilmente tutti hanno sentito parlare dell'esistenza delle radiazioni infrarosse e ultraviolette? Questa è la "luce" che proviene da qualsiasi oggetto materiale in diversi intervalli di misurazione.

Quindi, la luce solare è composta da raggi con diverse lunghezze d'onda e include tutti i tipi di radiazioni dal rosso "caldo" al viola "freddo". Quando passa attraverso le gocce d'acqua, la luce si divide in raggi con diverse lunghezze d'onda (e diversi colori), e questo accade due volte, quando entra nell'acqua, il raggio si divide e devia leggermente dalla sua traiettoria, e quando esce, devia ancora di più, per cui un arcobaleno può essere visto ad occhio nudo.

Per bambini

Naturalmente, chiunque si sia diplomato al liceo con un voto C ti parlerà dell'arcobaleno. Ma cosa fare se un bambino si avvicina al genitore e chiede: "Mamma, cos'è un arcobaleno? Da dove viene?" Il modo più semplice per spiegarlo è: "Questi sono i raggi del sole, che passano attraverso la pioggia, il luccichio". A età più giovane i bambini non hanno bisogno di conoscere lo sfondo fisico del fenomeno.

Tutti sanno che i colori dell'arcobaleno hanno un ordine rigoroso e sempre la stessa sequenza. Come abbiamo già scoperto, questo è il risultato di processi fisici. Tuttavia, per qualche ragione, molti adulti (genitori, insegnanti d'asilo) richiedono ai bambini di conoscere l'ordine corretto dei colori nell'arcobaleno. Per una memorizzazione più rapida, sono state inventate espressioni in cui le prime lettere delle parole simboleggiano un certo colore. Ecco le forme più famose:

Come puoi vedere, puoi seguire l'ordine corretto dei colori dalla prima lettera (rosso-arancione-giallo-verde-ciano-blu-viola). A proposito, Isaac Newton ha individuato non i colori blu e blu, ma rispettivamente il blu e l'indaco. Il motivo per cui i nomi dei colori sono stati cambiati rimane un mistero. In generale, è davvero così importante sapere cos'è un arcobaleno per poterlo ammirare?

Chi non ha visto un arcobaleno? Questo bellissimo fenomeno celeste si osserva durante la pioggia e attira sempre la nostra attenzione. Si pensa spesso che un luminoso arcobaleno multicolore appaia solo prima della fine della pioggia. Questo non è vero. Non è raro che un arcobaleno appaia prima che inizi a piovere. Puoi guardare un arcobaleno indipendentemente dalla pioggia. Guarda, ad esempio, gli schizzi d'acqua alla fontana, illuminata dal sole, e noterai in essi un piccolo arcobaleno, simile al cielo. Per vedere un tale arcobaleno, devi stare con le spalle al sole.

A vecchi tempi, quando le persone sapevano ancora molto poco del mondo che li circondava, l'arcobaleno era considerato un "segno celeste". Quindi, gli antichi greci pensavano, ad esempio, che l'arcobaleno fosse il sorriso della dea Irida.

I tentativi di spiegare scientificamente il fenomeno dell'arcobaleno furono duramente perseguitati dagli ecclesiastici. All'inizio del XVII secolo fu scomunicato e condannato pena di morte scienziato Dominis, che ha cercato di spiegare l'arcobaleno per cause naturali. Morì in prigione senza attendere l'esecuzione, ma il suo cadavere fu comunque messo a morte e bruciato!
La corretta spiegazione scientifica dell'arcobaleno è stata data dopo che la natura della luce bianca è stata svelata.

Circa trecento anni fa, lo scienziato ceco Mark Marcya scoprì che la luce solare bianca è una luce complessa. Marzi preparò vari bicchieri tagliati e guardò la luce del sole che li attraversava. Una volta Marzi prese un pezzo di vetro a forma di cuneo per l'esperimento - un prisma di vetro - e lo mise nel percorso di un sottile raggio di luce solare in una stanza buia. Il risultato è stato inaspettato: sulla pila della stanza, dove sarebbe dovuto cadere il raggio di sole, passando attraverso la reception triangolare di vetro, è apparsa una striscia arcobaleno multicolore. Era come un arcobaleno celeste: i diversi colori nella striscia sul muro erano disposti nello stesso ordine dell'arcobaleno celeste, passando l'uno nell'altro: il rosso era seguito da arancione, poi giallo, verde, blu, indaco e viola.
Marzi ha capito che la luce bianca è una luce complessa; in determinate condizioni si decompone in molti raggi colorati, formando bande iridescenti.

Più tardi, lo scienziato inglese Newton spiegò perché un prisma di vetro decompone la luce bianca. Si scopre che i raggi del sole, passando attraverso un prisma, deviano dalla loro direzione originale, si dice che siano rifratti. Allo stesso tempo, vari raggi colorati che compongono la luce bianca vengono rifratti in un prisma in modi diversi: alcuni di più, altri di meno. I raggi rossi sono rifratti meno di tutti, i raggi viola sono più fortemente rifratti. A causa della diversa rifrazione, i raggi colorati diventano visibili quando un raggio di sole bianco passa attraverso un prisma.

Una sorta di prisma separa i raggi colorati l'uno dall'altro. In altri vetri, ad esempio, nel normale vetro di una finestra, i raggi di colore vengono rifratti allo stesso modo e quindi vediamo la stessa luce bianca.
La banda multicolore di luce bianca decomposta è chiamata spettro.

Anche il fatto che la luce bianca sia composta da raggi multicolori è dimostrato da un tale esperimento. Il cerchio di cartone è diviso in sette parti, come mostrato in figura, e le parti sono dipinte nei principali colori spettrali. Se un tale cerchio viene ruotato rapidamente, le strisce multicolori si fondono in un punto grigio-biancastro. Ciò è dovuto al fatto che le impressioni visive delle parti di colore diverso del cerchio, che cadono sulla retina, si sovrappongono l'una all'altra durante la rapida rotazione del cerchio, e quindi, per così dire, si mescolano tra loro. Vediamo un tale cerchio come grigiastro piuttosto che bianco puro perché è molto difficile colorare le singole parti del cerchio in modo che corrispondano esattamente ai colori spettrali dell'arcobaleno naturale.

Dopo la scoperta dei colori spettrali, è diventato chiaro che nell'arcobaleno celeste si osservano anche i raggi solari scomposti in uno spettro.

Ma come avviene in natura? Cosa sostituisce il prisma di vetro qui?
Si scopre che un arcobaleno si verifica quando i raggi del sole vengono rifratti e riflessi nelle gocce di pioggia. Ecco come funziona nella sua forma più semplice. I raggi del sole cadono su una goccia d'acqua. Entrando nella goccia, cambiano direzione, si rifrangono e allo stesso tempo si decompongono in raggi colorati. I raggi colorati, dopo essere passati attraverso la goccia, vengono riflessi dalla sua parte interna opposta (al posto 2) e passano di nuovo attraverso la goccia d'acqua. Uscendo dalla goccia in posizione 5, i raggi colorati vengono nuovamente rifratti ed entrano nell'occhio dell'osservatore. In questo caso, come in un prisma di vetro, i raggi viola dello spettro visibile deviano maggiormente dalla loro direzione originaria, e meno di tutti i raggi rossi. Tale rifrazione dei raggi solari si verifica contemporaneamente in molte gocce.

Per vedere un arcobaleno, l'osservatore deve stare tra il Sole e le gocce di pioggia, in cui i raggi del sole vengono rifratti, e dare le spalle al Sole. Poiché i raggi colorati escono dalla goccia con diverse angolazioni, è chiaro che da ogni goccia un solo raggio colorato può entrare nell'occhio dell'osservatore. Il resto dei raggi provenienti dalla stessa goccia, l'osservatore non vedrà, passeranno dal suo occhio - più in alto o più in basso.

Dalle gocce più in alto, i raggi rifratti da cui l'osservatore vedrà ancora, solo i raggi rossi cadranno negli occhi dell'osservatore - dopotutto, deviano di meno durante la rifrazione. Dalle gocce che si trovano sotto, i raggi arancioni cadranno già negli occhi. Le gocce che si trovano ancora più in basso invieranno raggi gialli negli occhi dell'osservatore e così via, fino al viola compreso. I raggi riflessi dalle gocce vicine si fondono e così l'osservatore vede una serie di bande colorate, dalla parte superiore rossa alla parte inferiore viola.

Ma perché vediamo un arcobaleno come un arco? E questo è spiegato molto semplicemente. Collega mentalmente il Sole con tutti i punti che giacciono, diciamo, sulla fascia rossa dell'arcobaleno, otterrai una superficie a forma di cono, il cui asse passa attraverso l'occhio dell'osservatore (Fig. 6). Ogni goccia su questa superficie è nella stessa relazione sia con il Sole che con l'osservatore. Pertanto, da tutte queste gocce, nell'occhio dell'osservatore cadono solo raggi rossi. Unendosi, danno una linea arcuata rossa. La stessa linea, ma arancione, forma gocce di pioggia sotto, e così via.
Questo forma un arcobaleno, che è visibile fintanto che le gocce di pioggia cadono abbastanza spesso e in modo uniforme.

La luminosità di un arcobaleno dipende dal numero di gocce d'acqua nell'aria e dalle loro dimensioni. È stato stabilito che più grandi sono le gocce, più luminoso è l'arcobaleno. Questo è il motivo per cui l'arcobaleno è particolarmente luminoso durante il corto pioggia estiva quando frequenti grosse gocce cadono a terra. È stato anche notato che, a seconda delle dimensioni delle goccioline, cambia anche l'aspetto dell'arcobaleno: la luminosità e la larghezza delle sue singole bande cambiano. Pertanto, gocce con un diametro da 0,5 a 1 millimetro danno un arcobaleno con strisce viola e verdi luminose e con una striscia blu molto tenue. Quando la dimensione delle goccioline è molto più piccola, la striscia rossa è appena percettibile nell'arcobaleno e quella gialla risalta di più. Ad esempio, le goccioline con un diametro di 0,1 millimetri e un po' meno danno un bellissimo arcobaleno luminoso, un po' più largo del solito, in cui non c'è affatto un colore rosso puro. Se l'arcobaleno è chiaramente visibile striscia bianca, ciò significa che la dimensione delle gocce di pioggia non supera 0,03 frazioni di millimetro.

In generale, più piccole sono le dimensioni delle goccioline d'acqua che danno il fenomeno dell'arcobaleno, più biancastre sono le sfumature dei colori dell'arcobaleno e anche più ampia è la fascia dell'arcobaleno. Pertanto, la dimensione delle gocce di pioggia può essere determinata dall'aspetto delle strisce arcobaleno nel cielo.
Le più piccole goccioline d'acqua che formano nebbia e nuvole non danno più un arcobaleno.

Quando il Sole è all'orizzonte, vediamo l'arcobaleno come un semicerchio completo. Al sorgere del Sole, l'arcobaleno diminuisce gradualmente di dimensioni, discendendo verso l'orizzonte. Quando il Sole sorge sopra l'orizzonte sopra i 42 gradi, l'arcobaleno scende sotto l'orizzonte (un grado è l'unità di misura degli archi di cerchio; un arco di un grado è 7zbo parte di un cerchio; il disco della Luna, per esempio , è uguale a '/ g di grado). Pertanto, in estate a mezzogiorno, l'arcobaleno non è visibile. Nel pomeriggio, al tramonto, si può vedere di nuovo l'arcobaleno.

Quindi, dalla terra è impossibile vedere un arcobaleno in più della metà del cerchio. Ma se ti alzi da terra, puoi vedere un cerchio quasi completo dell'arcobaleno.

Molto spesso vediamo un arcobaleno. Tuttavia, non è raro che due bande iridescenti appaiano contemporaneamente nel cielo, una sopra l'altra. Allo stesso tempo, nell'altro arcobaleno, i colori delle strisce sono disposti nell'ordine inverso: la parte superiore dell'arco è viola e quella inferiore è rossa.

Anche la ragione di questo fenomeno è stata accertata. Il doppio arcobaleno si spiega con il fatto che i raggi del sole si riflettono due volte nelle gocce che stanno sopra le gocce che danno il solito arcobaleno. La doppia riflessione della luce in una goccia d'acqua è mostrata in Fig. 8. Confrontando la semplice riflessione della luce in una goccia (vedi Fig. 5) con la sua doppia riflessione, è facile stabilire che se un raggio rosso entra nell'occhio durante la semplice riflessione, quindi con la doppia riflessione l'osservatore vedrà un raggio viola.
Il diagramma della formazione di un doppio arcobaleno è mostrato in figura.

Poiché più luce viene persa nella goccia durante la doppia riflessione, la luminosità del secondo arcobaleno è sempre inferiore, sembra più pallido.
Osservare, tuttavia, abbastanza raramente, e di più Di più archi celesti arcobaleno: tre, quattro e anche cinque allo stesso tempo!

esso fenomeno interessante osservò, ad esempio, Leningraders il 24 settembre 1948, quando nel pomeriggio apparvero quattro arcobaleni tra le nuvole sopra la Neva.
Questo fenomeno si verifica a causa del fatto che un arcobaleno può verificarsi non solo dalla luce solare diretta; spesso appare nei raggi riflessi del sole. Questo può essere visto sulle rive delle baie marine, grandi fiumi e laghi. Più arcobaleni osservati contemporaneamente nel cielo sono spesso causati da questa causa. Tre o quattro di questi arcobaleni - ordinari e riflessi - che circondano il cielo, a volte creano un'immagine molto bella.

Poiché i raggi del Sole riflessi dalla superficie dell'acqua vanno dal basso verso l'alto, l'arcobaleno formato in questi raggi a volte può sembrare piuttosto insolito: "sottosopra"
E infine, parliamo dell'arcobaleno lunare. Le persone di solito pensano che gli arcobaleni accadano solo durante il giorno. Infatti un arcobaleno capita anche di notte, però è sempre più debole, e si osserva molto raramente. Puoi vedere un tale arcobaleno dopo una pioggia notturna, quando la luna guarda da dietro le nuvole. Un arcobaleno appare nel cielo lontano dalla luna

In effetti, c'è qualcosa in questo fenomeno naturale che può far provare sensazioni eccitanti a chiunque. Lo spettacolo è davvero meraviglioso: strisce multicolori si estendono da un bordo all'altro del cielo. Anticamente, l'arcobaleno era attribuito al segno di Dio. E non c'era nulla di sorprendente in questo, perché è sorto dal nulla. E non meno misteriosamente scomparso di nuovo. Le condizioni obbligatorie per la sua osservazione erano pioggia e nebbia. Eppure, perché e da cosa appare un arcobaleno nel cielo dopo la pioggia, per i bambini un tale miracolo naturale è un mistero interessante.

La leggenda di come è apparso l'arcobaleno

L'umanità ha sempre cercato di capire e determinare la causa dell'origine delle linee dell'arcobaleno. L'antica popolazione russa credeva che le strisce colorate nel cielo significassero il bilanciere con cui Perunitsa si procura per innaffiare la terra con esso. Gli indiani d'America avevano la loro spiegazione. Hanno chiamato il fenomeno una scala, lungo la quale passano in un altro mondo. Gli abitanti della Scandinavia hanno paragonato l'arco nel cielo con un ponte su cui la guardia degli dei Heimdall si muove 24 ore su 24, portando il suo orologio di guardia.

Cosa provoca un arcobaleno nel cielo

Appare un arcobaleno? Per comprendere correttamente la causa dell'arcobaleno, dovresti ricordare cos'è un raggio di luce. È noto dalle lezioni scolastiche di fisica che è costituito da particelle di radiazione di onde elettromagnetiche che si muovono a grande velocità. Le onde di lunghezza disuguale hanno differenze nelle sfumature di colore. Ma se formano un flusso comune, l'occhio umano li vede bianchi. E solo quando il raggio di luce ha un ostacolo sul suo cammino sotto forma di gocce d'acqua o di vetro, si scompone in diverse sfumature di colore.

Le onde elettromagnetiche rosse più piccole hanno meno energia, per questo motivo sono meno deviate delle altre. Le più lunghe sono considerate onde viola, che hanno la massima deviazione. Ne consegue che i restanti colori dell'arcobaleno sono posti nella fessura, che è formata dalle strisce rosse e viola.

L'occhio umano è in grado di distinguere sette sfumature: linea rossa, arancione, giallo, verde, blu, indaco e viola. Ma allo stesso tempo, è necessario sapere che in realtà tutte le sfumature passano gradualmente dall'una all'altra grande quantità toni intermedi.

Come appare un arcobaleno

Un arcobaleno richiede una fonte di luce e un alto livello di umidità per apparire.

Le strisce multicolori si notano proprio dopo il passaggio della pioggia o nelle goccioline di nebbia, che vengono illuminate dai raggi del sole. Un arcobaleno può essere visto vicino alla cascata, nella parte costiera del bacino, se il tempo è abbastanza soleggiato.

Perché appare un arcobaleno

È sempre stato accettato tra la gente spiegare i fenomeni naturali con vari segni. Se c'era una grande quantità di tinta rossa nell'arcobaleno, ci si poteva aspettare forti venti di burrasca. Osservatori arcobaleno doppio o triplo hanno previsto forti piogge nel prossimo futuro. L'altezza dell'arcobaleno è stata determinata, tempo soleggiato aspetta o piove. L'abbondanza della tonalità verde significava anche pioggia, giallo - giorni di sole, vento rosso secco.

Nella stagione invernale, un arcobaleno è considerato una rarità, avvertendo di forti gelate o nevicate. Un arcobaleno lungo il fiume fa presagire pioggia battente, e attraverso - il sole. Se vedi un arcobaleno sabato, puoi aspettarti forti piogge per tutta la settimana.

Vale la pena notare che l'arcobaleno è un circolo vizioso, il cui fondo non è visibile agli occhi, poiché è nascosto dietro la linea dell'orizzonte. È possibile visualizzare un anello arcobaleno completo dal finestrino di un aeroplano.

LAVORO DI RICERCA

Due persone in piedi fianco a fianco vedono ciascuna il proprio arcobaleno! Perché in ogni momento l'arcobaleno è formato dalla rifrazione dei raggi del sole in nuove e nuove gocce. Le gocce di pioggia stanno cadendo. Il posto della goccia caduta è occupato da un altro e riesce a mandare i suoi raggi colorati nell'arcobaleno, seguito dal successivo, e così via.

Preparato da: Yulia Polozova, Anastasia Stezhkina, Elena Khimina

Consulente scientifico: Zaporozhtseva Olga Ivanovna (insegnante di fisica)

S.Losevo 2015

CONTENUTO

1. Introduzione ……………………………………………………………………………………………….

2. Cos'è un arcobaleno, storia della ricerca ………………………………………………………………….

3. Arcobaleno nella mitologia e nella religione ………………………………………………………………………………….

4. Storia della ricerca ………………………………………………………………………………………..

5. Fisica dell'arcobaleno…………………………………………………………………………………………………

5.1 Da dove viene l'arcobaleno? Condizioni di osservazione …………………………………………………….

5.2 Perché l'arcobaleno ha la forma di un arco ………………………………………………………………………..

5.3 Colorazione arcobaleno e arcobaleno secondario ………………………………………………………………………

5.4.La causa dell'arcobaleno è la rifrazione e la dispersione della luce ……………………………………………………..

5.4.1 Gli esperimenti di Newton …………………………………………………………………………………….

5.4.2 "Newton" in una goccia ……………………………………………………………………………………..

5.4.3 Schema di formazione dell'arcobaleno ……………………………………………………………………………

6. Arcobaleni insoliti …………………………………………………………………………………………….

7. Arcobaleno e termini associati …………………………………………………………………………

1. INTRODUZIONE

Una volta, essendo nella natura, abbiamo osservato un fenomeno piuttosto bello: un arcobaleno. La bellezza di questo fenomeno ci ha semplicemente affascinato. Abbiamo avuto un bel po' di sondaggi, che abbiamo poi formulato nel nostro progetto.

Obiettivi del progetto:

Comprendi come si forma un arcobaleno.

Perché si forma sempre con lo stesso angolo?

Perché l'arcobaleno ha la forma di un arco?

Arcobaleno: principale e laterale. Qual è la differenza?

Perché il nome di Isaac Newton è associato all'arcobaleno nel mondo scientifico?

E così è iniziata la nostra ricerca.

2.COS'È UN ARCOBALENO

Un arcobaleno non è affatto un oggetto, ma un fenomeno ottico. Questo fenomeno si verifica a causa della rifrazione dei raggi luminosi nelle gocce d'acqua, e tutto questo solo durante la pioggia. Cioè, un arcobaleno non è un oggetto, ma solo un gioco di luci. Ma che bel gioco, devo dire!

In effetti, l'arco familiare all'occhio umano è solo una parte di un cerchio multicolore. Nella sua interezza, questo fenomeno naturale può essere visto solo dall'aereo, e anche allora solo con un sufficiente grado di osservazione.

I primi studi sulla forma dell'arcobaleno furono condotti nel XVII secolo dal filosofo e matematico francese René Descartes. Per questo, lo scienziato ha utilizzato una sfera di vetro riempita d'acqua, che ha permesso di immaginare come il raggio del sole si riflette in una goccia di pioggia, si rifratta e diventa così visibile.

Per ricordare la sequenza dei colori nell'arcobaleno (o spettro), ce ne sono di speciali semplice frasi - in esse le prime lettere corrispondono alle prime lettere dei nomi dei colori:

Per ako una voltaE e a -w vonarG lattinaDA rottoF onar.

Per ognio hotnikE faw natG deDA vaF azan

Memorizzali e potrai disegnare facilmente un arcobaleno in qualsiasi momento!

Il primo a spiegare la natura dell'arcobaleno è statoAristotele . Ha stabilito che "un arcobaleno è un fenomeno ottico, non un oggetto materiale".

Una spiegazione elementare del fenomeno dell'arcobaleno fu data già nel 1611 da A. de Dominy nella sua opera "De Radiis Visus et Lucis", poi sviluppata da Descartes ("Les météores", 1637) e pienamente sviluppata da Newton nel suo "Ottica" (1750) .

L'arcobaleno da una goccia è debole e in natura non può essere visto separatamente, poiché ci sono molte gocce nella cortina di pioggia. L'arcobaleno che vediamo nel cielo è formato da miriadi di gocce. Ogni goccia crea una serie di imbuti colorati (o coni) annidati. Ma da una singola goccia, un solo raggio colorato entra nell'arcobaleno. L'occhio dell'osservatore è un punto comune in cui i raggi colorati di molte gocce si intersecano. Ad esempio, tutti i raggi rossi che escono da gocce diverse, ma con la stessa angolazione e colpiscono l'occhio dell'osservatore, formano un arco rosso dell'arcobaleno. Anche tutti i raggi arancioni e di altri colori formano archi. Pertanto, l'arcobaleno è rotondo.

3. L'ARCOBALENO NELLA MITOLOGIA E NELLA RELIGIONE

La gente ha pensato a lungo alla natura di questo bellissimo fenomeno naturale. L'umanità ha associato l'arcobaleno a molte credenze e leggende. Nell'antica mitologia greca, ad esempio, un arcobaleno è la strada tra il cielo e la terra, lungo la quale camminava il messaggero tra il mondo degli dei e il mondo delle persone, Irida. In Cina si credeva che l'arcobaleno fosse un drago celeste, l'unione di Cielo e Terra. A Miti slavi e leggende, l'arcobaleno era considerato un magico ponte celeste lanciato dal cielo alla terra, la strada lungo la quale gli angeli scendono dal cielo per attingere acqua dai fiumi. Versano quest'acqua nelle nuvole e da lì cade come pioggia vivificante.

Le persone superstiziose credevano che l'arcobaleno fosse un brutto segno. Credevano che le anime dei morti passassero nell'altro mondo lungo l'arcobaleno, e se appariva un arcobaleno, significava la morte imminente di qualcuno.

Naturalmente, sin dai tempi antichi, le persone hanno cercato di spiegare l'arcobaleno. In Africa, ad esempio, si credeva che l'arcobaleno lo fosse enorme serpente, che periodicamente striscia fuori dall'oblio per compiere le sue azioni oscure. Tuttavia, spiegazioni intelligibili riguardo a questo miracolo ottico potrebbero essere fornite solo verso la fine del XVII secolo. Poi il famoso René Descartes visse a poco a poco. Fu lui il primo a poter simulare la rifrazione dei raggi in una goccia d'acqua. Nella sua ricerca, Cartesio ha usato una palla di vetro riempita d'acqua. Tuttavia, fino alla fine, non riuscì a spiegare il segreto dell'arcobaleno. Ma Newton, che ha sostituito proprio questa sfera con un prisma, è riuscito a scomporre un raggio di luce in uno spettro.

RIEPILOGO:

L'arcobaleno è un ponte che collega (il mondo delle persone) e (il mondo degli dei).

Nell'antico indiano - arco, il dio del tuono e del fulmine.

B - strada, messaggeri tra i mondi degli dei e delle persone.

Secondo la leggenda, un arcobaleno, come un serpente, beve l'acqua di laghi, fiumi e mari, che poi piove.

Nasconde una pentola d'oro nel punto in cui l'arcobaleno ha toccato terra.

Secondo le credenze popolari, se attraversi un arcobaleno, puoi cambiare sesso.

L'arcobaleno è apparso in seguito come simbolo del perdono dell'umanità, ed è un simbolo dell'unione (in ebraico - britannico) di Dio e dell'umanità (nella persona di Noè) che il diluvio non accadrà mai più (capitolo ebraico)

4. STORIA DELLA RICERCA RAINBOW

L'astronomo persiano (1236-1311), e forse il suo allievo (1260-1320), sarebbe stato il primo a dare una spiegazione abbastanza accurata del fenomeno.

Il quadro fisico generale dell'arcobaleno è stato descritto nel libro De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride. Sulla base di osservazioni sperimentali, è giunto alla conclusione che un arcobaleno si ottiene come risultato della riflessione dalla superficie interna di una goccia di pioggia e della doppia rifrazione - quando entra nella goccia e ne esce.

Ha fornito una spiegazione più completa dell'arcobaleno nell'anno nel suo lavoro "Meteors" nel capitolo "On the Rainbow".

Sebbene lo spettro multicolore dell'arcobaleno sia continuo, contiene 7 colori. Si ritiene che sia stato il primo a scegliere il numero 7, per il quale il numero aveva un significato speciale (per o ragioni). Inoltre, inizialmente distinse solo cinque colori - rosso, giallo, verde, blu e viola, di cui scrisse nella sua Ottica, ma in seguito, cercando di creare una corrispondenza tra il numero dei colori dello spettro e il numero dei toni fondamentali di la scala musicale, Newton aggiunse ai cinque elencati altri due colori dello spettro.

5. FISICA DELL'ARCOBALENO

5.1. Da dove viene l'arcobaleno? Condizioni di osservazione

Gli arcobaleni possono essere visti solo prima o dopo la pioggia. E solo se, contemporaneamente alla pioggia, il sole irrompe tra le nuvole, quando il sole illumina il velo della pioggia che cade e l'osservatore è tra il sole e la pioggia. Che cosa sta succedendo? I raggi del sole passano attraverso le gocce di pioggia. E ciascuna di queste goccioline funziona come un prisma. Cioè, scompone la luce bianca del Sole nei suoi componenti: i raggi di rosso, arancione, giallo, verde, profondo, blu e viola. Inoltre, le goccioline deviano la luce di diversi colori in modi diversi, per cui la luce bianca si decompone in una fascia multicolore, chiamataspettro .

Puoi vedere un arcobaleno solo se sei direttamente tra il sole (dovrebbe essere dietro di te) e la pioggia (dovrebbe essere di fronte a te). Altrimenti, non vedrai l'arcobaleno!

A volte, molto raramente, si osserva un arcobaleno nelle stesse condizioni e quando una nuvola di pioggia è illuminata dalla luna. Lo stesso fenomeno di un arcobaleno si nota a volte quando il sole illumina la polvere d'acqua che viene trasportata nell'aria vicino a una fontana o una cascata. Quando il sole è coperto da nuvole leggere, il primo arcobaleno a volte sembra del tutto incolore e appare come un arco biancastro, più chiaro dello sfondo del cielo; un tale arcobaleno è chiamato bianco.

Le osservazioni del fenomeno dell'arcobaleno hanno mostrato che i suoi archi rappresentano parti regolari di cerchi, il cui centro giace sempre su una linea passante per la testa dell'osservatore e del sole; poiché in questo modo il centro dell'arcobaleno giace sotto l'orizzonte con un sole alto, l'osservatore vede solo una piccola parte dell'arco; al tramonto e all'alba, quando il sole è all'orizzonte, l'arcobaleno appare come un semiarco di cerchio. Dalla cima di montagne molto alte, da un pallone, puoi vedere l'arcobaleno nella forma della maggior parte dell'arco di cerchio, poiché in queste condizioni il centro dell'arcobaleno si trova sopra l'orizzonte visibile.

CONCLUSIONE: Un arcobaleno appare solo quando vengono create le condizioni adatte per questo. La luce del sole dovrebbe illuminare la tua schiena e le gocce di pioggia dovrebbero cadere da qualche parte più avanti. (Poiché gli arcobaleni richiedono una luce solare intensa per formarsi, ciò significa che l'acquazzone si è già spostato o addirittura è passato e tu ci stai di fronte.)

5.2. Perché l'arcobaleno ha la forma di un arco.

Perché l'arcobaleno è semicircolare? La gente si pone questa domanda da molto tempo. In alcuni miti africani, un arcobaleno è un serpente che circonda la Terra in un anello. Ma ora sappiamo che un arcobaleno è un fenomeno ottico, il risultato della rifrazione dei raggi luminosi nelle goccioline d'acqua durante la pioggia. Ma perché vediamo l'arcobaleno sotto forma di arco e non, ad esempio, sotto forma di una striscia colorata verticale?

Qui entra in vigore la legge della rifrazione ottica, in cui il raggio, passando attraverso una goccia di pioggia situata in una certa posizione nello spazio, subisce una rifrazione di 42 volte e diventa visibile all'occhio umano proprio sotto forma di un cerchio. Ecco solo una parte di questo cerchio che siete abituati ad osservare.

La forma di un arcobaleno è determinata dalla forma delle goccioline d'acqua in cui viene rifratta la luce solare. E le goccioline d'acqua sono più o meno sferiche (rotonde). Passando attraverso la goccia e venendoci rifratti, un raggio di luce solare bianca si trasforma in una serie di imbuti colorati inseriti l'uno nell'altro, rivolti verso l'osservatore. L'imbuto esterno è rosso, al suo interno è inserito l'arancione, il giallo, poi diventa verde, ecc., Terminando con il viola interno. Pertanto, ogni singola goccia forma un intero arcobaleno.

Naturalmente, l'arcobaleno di una goccia è debole e in natura è impossibile vederlo separatamente, poiché ci sono molte gocce nella cortina di pioggia. L'arcobaleno che vediamo nel cielo è formato da miriadi di gocce. Ogni goccia crea una serie di imbuti colorati (o coni) annidati. Ma da una singola goccia, un solo raggio colorato entra nell'arcobaleno. L'occhio dell'osservatore è un punto comune in cui i raggi colorati di molte gocce si intersecano. Ad esempio, tutti i raggi rossi che escono da gocce diverse, ma con la stessa angolazione e colpiscono l'occhio dell'osservatore, formano un arco rosso dell'arcobaleno. Anche tutti i raggi arancioni e di altri colori formano archi. Pertanto, l'arcobaleno è rotondo.

L'arcobaleno è un enorme spettro curvo. Per un osservatore a terra, un arcobaleno di solito sembra un arco - parte di un cerchio, e più alto è l'osservatore, più pieno è l'arcobaleno. Da una montagna o da un aereo, puoi anche vedere il cerchio completo!

È interessante notare che due persone in piedi fianco a fianco e osservando un arcobaleno lo vedono a modo loro! Tutto ciò è dovuto al fatto che in ogni singolo momento della visione si forma costantemente un arcobaleno in nuove gocce d'acqua. Cioè, una goccia cade e ne appare un'altra. Inoltre, l'aspetto e il colore dell'arcobaleno dipendono dalle dimensioni delle goccioline d'acqua. Più grandi sono le gocce di pioggia, più luminoso sarà l'arcobaleno. Il colore più intenso dell'arcobaleno è il rosso. Se le gocce sono piccole, l'arcobaleno sarà più largo con un colore arancione pronunciato sul bordo. Devo dire che percepiamo la lunghezza d'onda più lunga della luce come rossa e la più corta come viola. Questo vale non solo per i casi di osservazione dell'arcobaleno, ma in generale per tutto e per tutto. Cioè, ora puoi commentare in modo intelligente lo stato, le dimensioni e il colore dell'arcobaleno, così come tutti gli altri oggetti visibili all'occhio umano.

Due persone in piedi fianco a fianco vedono ciascuna il proprio arcobaleno! Perché in ogni momento l'arcobaleno è formato dalla rifrazione dei raggi del sole in nuove e nuove gocce. Le gocce di pioggia stanno cadendo. Il posto della goccia caduta è occupato da un altro e riesce a mandare i suoi raggi colorati all'arcobaleno, seguito dal successivo, e così via.

Il tipo di arcobaleno dipende anche dalla forma delle gocce. Quando cadono in aria, le gocce grandi si appiattiscono e perdono la loro sfericità. Più forte è l'appiattimento delle goccioline, più piccolo è il raggio dell'arcobaleno che formano.

Esiste un gruppo di fenomeni ottici chiamati alone. Sono causati dalla rifrazione dei raggi luminosi da minuscoli cristalli di ghiaccio nei cirri e nelle nebbie. Molto spesso, si formano aloni attorno al Sole o alla Luna. Ecco un esempio di un tale fenomeno: un arcobaleno sferico attorno al Sole:

In effetti, un arcobaleno non è un semicerchio, ma un cerchio. È solo che non lo vediamo per intero, perché il centro del cerchio dell'arcobaleno si trova sulla stessa linea dei nostri occhi. Ad esempio, da un aeroplano puoi vedere un arcobaleno pieno e rotondo, anche se questo è estremamente raro, perché sugli aeroplani di solito guardano i bei vicini o mangiano hamburger mentre giocano ad AngryBirds. Allora perché l'arcobaleno ha la forma di un semicerchio? Tutto questo perché le gocce di pioggia che formano un arcobaleno sono grumi d'acqua con una superficie arrotondata. La luce che esce da questa stessa goccia riflette la sua superficie. Questo è l'intero segreto.

CONCLUSIONE: Il tipo di arcobaleno dipende anche dalla forma delle gocce. Quando cadono in aria, le gocce grandi si appiattiscono e perdono la loro sfericità. Più forte è l'appiattimento delle goccioline, minore è il raggio dell'arcobaleno che formano.L'arco dell'arcobaleno è solo un segmento del cerchio di luce, al centro del settore di osservazione di cui si trova l'osservatore, cioè tu . E più ti alzi, più completo sarà l'arcobaleno

Il tipo di arcobaleno - la larghezza degli archi, la presenza, la posizione e la luminosità delle singole tonalità di colore, la posizione degli archi aggiuntivi - dipende molto dalle dimensioni delle gocce di pioggia. Più grandi sono le gocce di pioggia, più stretto e luminoso è l'arcobaleno. Caratteristica delle grandi gocce è la presenza di un colore rosso saturo nell'arcobaleno principale. Numerosi archi aggiuntivi hanno anche colori brillanti e direttamente, senza spazi vuoti, sono adiacenti agli arcobaleni principali. Più piccole sono le goccioline, più ampio e sbiadito l'arcobaleno con un bordo arancione o giallo. Gli archi aggiuntivi sono più distanti l'uno dall'altro e dagli arcobaleni principali. Pertanto, dall'aspetto dell'arcobaleno, si può stimare approssimativamente la dimensione delle gocce di pioggia che hanno formato questo arcobaleno.

5.3 Colorazione dell'arcobaleno e arcobaleno secondario

Il colore dell'anello arcobaleno è causato dalla rifrazione della luce solare nelle gocce di pioggia sferiche, dal loro riflesso dalla superficie delle gocce, nonché dalla diffrazione (dal latino diffractus - rotto) e dall'interferenza (dal latino inter - mutualmente e ferio - colpito) raggi riflessi di diverse lunghezze d'onda.

A volte puoi vedere un altro arcobaleno meno luminoso attorno al primo. Questo è un arcobaleno secondario in cui la luce viene riflessa due volte nella goccia. Nell'arcobaleno secondario, l'ordine dei colori "invertito" è viola all'esterno e rosso all'interno:

L'arco interno, più spesso visibile, è colorato di rosso dal bordo esterno, viola da quello interno; tra di loro nel solito ordine dello spettro solare ci sono i colori: (rosso), arancione, giallo, verde, blu e viola. Il secondo arco, osservato meno frequentemente, si trova al di sopra del primo, di solito è colorato in modo più debole e l'ordine dei colori in esso contenuto è invertito. La parte del firmamento all'interno del primo arco appare solitamente molto luminosa, la parte del firmamento al di sopra del secondo arco appare meno luminosa, mentre lo spazio anulare tra gli archi appare scuro. A volte, oltre a questi due elementi principali dell'arcobaleno, si osservano archi aggiuntivi, che rappresentano bande sfocate di colore tenue che delimitano la parte superiore del bordo interno del primo arcobaleno e meno spesso la parte superiore del bordo esterno del secondo arcobaleno.

A volte puoi vedere un altro arcobaleno meno luminoso attorno al primo. Questo è un arcobaleno secondario in cui la luce viene riflessa due volte nella goccia. Nell'arcobaleno secondario, l'ordine dei colori "invertito" è all'esterno e rosso all'interno. Il raggio angolare dell'arcobaleno secondario è 50-53°. Il cielo tra due arcobaleni di solito ha una tonalità notevolmente più scura.

In montagna e in altri posti dove è molto aria fresca, si può osservare un terzo arcobaleno (raggio angolare di circa 60°).

La sfocatura e l'offuscamento dei colori dell'arcobaleno è spiegato dal fatto che la fonte di illuminazione non è un punto, ma l'intera superficie: il sole, e che gli arcobaleni separati più nitidi formati da singoli punti del sole sono sovrapposti l'uno all'altro. Se il sole splende attraverso un velo di nuvole sottili, allora la sorgente luminosa è una nuvola che circonda il sole per 2-3° e le singole bande colorate sono così sovrapposte l'una all'altra che l'occhio non distingue più i colori, ma vede solo un colore incolore. arco di luce -bianca arcobaleno.

Poiché le gocce di pioggia aumentano man mano che si avvicinano alla terra, arcobaleni aggiuntivi possono essere chiaramente visibili solo quando la luce viene rifratta e riflessa negli strati alti del velo di pioggia, cioè a un'altezza del sole bassa e solo nella parte superiore del primo e del secondo arcobaleno . Teoria completa L'arcobaleno bianco è stato dato da Pertner nel 1897. Spesso è stata sollevata la domanda se osservatori diversi vedono lo stesso arcobaleno e se un arcobaleno, visto nello specchio tranquillo di un grande serbatoio d'acqua, sia il riflesso di un arcobaleno osservato direttamente.

CONCLUSIONE: Un arcobaleno si verifica quando il sole sperimenta gocce d'acqua che cadono lentamente. Queste goccioline sono diverse, causando la decomposizione della luce. Ci sembra che un bagliore multicolore emani dallo spazio lungo concentrico () . In questo caso, la fonte di luce intensa si trova sempre dietro la schiena dell'osservatore. Successivamente misurato, che devia di 137 30 minuti, e di 139°20')

5.4 La ragione dell'arcobaleno è la rifrazione e la dispersione della luce

Molto semplicemente: in poche parole, l'aspetto di un arcobaleno può essere derivato dalla seguente formula: la luce che passa attraverso le gocce di pioggia viene rifratta. E si rifrange perché l'acqua ha una densità maggiore dell'aria. Il colore bianco, come sai, è composto da sette colori primari. È abbastanza chiaro che tutti i colori hanno lunghezze d'onda diverse. Ed è qui che sta l'intero segreto. Quando un raggio di sole passa attraverso una goccia d'acqua, rifrange ogni onda in modo diverso.

E ora in modo più dettagliato.

5.4.1 ESPERIMENTI DI NEWTON

Newton, migliorando gli strumenti ottici, notò che l'immagine era dipinta ai bordi con un colore iridescente. Era interessato a questo fenomeno. Iniziò ad esplorarlo in modo più dettagliato. La normale luce bianca veniva fatta passare attraverso il prisma e sullo schermo si poteva osservare uno spettro simile ai colori dell'arcobaleno. All'inizio Newton pensò che fosse il prisma a colorare Colore bianco. Come risultato di numerosi esperimenti, è stato possibile scoprire che il prisma non colora, ma scompone il colore bianco in uno spettro.

CONCLUSIONE: dal prisma escono raggi di diverso colore con diverse angolazioni.

5.4.2 "NEWTON" IN GOCCE

Quando passa attraverso le gocce di pioggia, la luce viene rifratta (piegata di lato) perché l'acqua ha una densità maggiore dell'aria. È noto che il colore bianco è costituito da sette colori primari: rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e viola. Questi colori hanno lunghezze d'onda diverse e la goccia rifrange ogni onda in un grado diverso mentre il raggio del sole la attraversa. Pertanto, le onde sono di diverse lunghezze e, quindi, i colori escono dalla goccia già in direzioni leggermente diverse. Quello che all'inizio era un unico raggio di raggi si è ora disintegrato nei suoi colori naturali, ognuno percorrendo il proprio percorso.

Fasci colorati che colpiscono muro interno gocce e ancor più curvilinei, possono uscire anche dallo stesso lato in cui sono entrati. E di conseguenza, vedi come l'arcobaleno ha sparso i suoi colori nel cielo in un arco.

Ogni goccia riflette tutti i colori. Ma dalla tua posizione fissa sulla terra, percepisci solo certi colori da certe gocce. Le goccioline riflettono i colori rosso e arancione in modo più chiaro, quindi raggiungono i tuoi occhi dalle goccioline più in alto. I blu e i viola sono meno riflettenti, quindi li vedi dalle goccioline un po' più in basso. Il giallo e il verde riflettono le gocce che si trovano nel mezzo. Metti insieme tutti i colori e avrai un arcobaleno.

5.4.3 SCHEMA DI FORMAZIONE ARCOBALENO

1) sferico,

2) interno,

3) arcobaleno primario,

4) ,

5) arcobaleno secondario,

6) un raggio di luce in arrivo,

7) il corso dei raggi durante la formazione dell'arcobaleno primario,

8) il corso dei raggi durante la formazione di un arcobaleno secondario,

9) osservatore, 10-12) regione di formazione dell'arcobaleno.

Il più delle volte osservatoarcobaleno primario dove la luce subisce una riflessione interna. Il percorso dei raggi è mostrato nella figura in alto a destra. Nell'arcobaleno primario si trova fuori dall'arco, il suo angolo è di 40-42°.

SPIEGAZIONE FISICA

Le osservazioni sull'arcobaleno hanno mostrato che l'angolo formato da due linee disegnate mentalmente dagli occhi dell'osservatore al centro dell'arco dell'arcobaleno e alla sua circonferenza, o il raggio angolare dell'arcobaleno, è un valore approssimativamente costante e pari a circa 41° per il primo arcobaleno, 52° per il secondo. Una spiegazione elementare del fenomeno dell'arcobaleno fu data già nel 1611 da A. de Dominy nella sua opera "De Radiis Visus et Lucis", poi sviluppata da Descartes ("Les météores", 1637) e pienamente sviluppata da Newton nel suo "Ottica" (1750) . Secondo questa spiegazione, il fenomeno dell'arcobaleno si verifica a causa della rifrazione e della totale riflessione interna (vedi Diottrica) dei raggi solari nelle gocce di pioggia. Se un raggio SA cade su una goccia sferica di liquido, allora (Fig. 1), dopo aver subito rifrazione nella direzione AB, può essere riflesso dalla superficie posteriore della goccia nella direzione BC ed uscire, sempre rifratto, in la direzione CD.

Il raggio, che altrimenti cadeva sulla goccia, può però, nel punto C (Fig. 2) riflettersi una seconda volta lungo CD ed uscire, rifratto, in direzione DE.

Se non un raggio, ma un intero fascio di raggi paralleli cade sulla goccia, allora, come è dimostrato in ottica, tutti i raggi che hanno subito una riflessione interna nella goccia d'acqua emergeranno dalla goccia sotto forma di un cono divergente di raggi (Fig. 3), il cui asse si trova lungo la direzione dei raggi incidenti, infatti il ​​fascio di raggi che esce dalla goccia non rappresenta un cono regolare, ed anche tutti i raggi che lo compongono non si intersecano in un punto, solo per semplicità nei disegni seguenti queste travi sono prese come coni regolari con un vertice al centro della goccia

L'angolo di apertura del cono dipende dall'indice di rifrazione (vedi diottrico) del liquido, e poiché l'indice di rifrazione per i raggi di diverso colore (di diversa lunghezza d'onda) che compongono il raggio di sole bianco non è lo stesso, l'angolo di l'apertura del cono sarà diversa per raggi di diverso colore, cioè per il viola sarà minore del rosso. Di conseguenza, il cono sarà delimitato da un bordo colorato arcobaleno, rosso dall'esterno, viola all'interno, e se la goccia è acqua, allora metà del foro d'angolo del conoSOR per il rosso sarà di circa 42°, per il viola (SOV ) 40,5°. Uno studio della distribuzione della luce all'interno del cono mostra che la quasi totalità della luce è concentrata in questo bordo colorato del cono ed è estremamente debole nelle sue parti centrali; quindi, possiamo solo considerare il guscio colorato brillante del cono, poiché tutti i suoi raggi interni sono troppo deboli per essere percepiti alla vista.

Uno studio simile sui raggi riflessi due volte in una goccia d'acqua ci mostrerà che emergeranno nella stessa iride conica.V"R" (Fig. 3), ma rosso dal bordo interno, viola da quello esterno, e per una goccia d'acqua, metà del foro d'angolo del secondo cono sarà pari a 50° per il rosso (SOR" ) e 54° per il bordo viola (SOV ) .

Immagina ora che l'osservatore il cui occhio sia nel puntoo (fig. 4), osservando una fila di gocce di pioggia verticaliA, B , C, D, E... , illuminata da raggi paralleli del sole che vanno nella direzioneSA, SB, SC eccetera.; che tutte queste gocce si trovino in un piano che passa attraverso l'occhio dell'osservatore e il sole; ciascuna di tali gocce emetterà, secondo la precedente, due gusci di luce conici, il cui asse comune sarà il raggio di sole che cade sulla goccia.

Lascia cadereA situato in modo che uno dei raggi che formano il guscio interno del primo cono (interno), quando continua, passi attraverso l'occhio dell'osservatore; allora l'osservatore vedràA punto viola. Un po' più alto di una gocciaA la goccia C sarà posizionata in modo tale che il raggio proveniente dalla superficie esterna del guscio del primo cono entri nell'occhio e gli dia l'impressione di un punto rosso inDA ; gocce intermedie traA eDA, darà all'occhio l'impressione di punti blu, verdi, gialli e arancioni. In sintesi, l'occhio vedrà in questo piano una linea arcobaleno verticale con un'estremità viola in basso e una rossa in alto; se passiamoo e linea del soleCOSÌ quindi l'angolo formato da esso con la lineaOV , sarà uguale al semiforo del primo cono per i raggi viola, cioè 40,5°, e l'angoloKOS sarà uguale alla semiapertura del primo cono per i raggi rossi, cioè 42°. Se giri l'angoloKOV intorno aOK, poiOB descriverà una superficie conica e ogni goccia che giace sul cerchio di intersezione di questa superficie con un velo di pioggia darà l'impressione di un punto viola brillante, e tutti i punti insieme daranno un arco di cerchio viola centrato suPer ; allo stesso modo si formano archi rossi e intermedi, e in totale l'occhio riceverà l'impressione di un arco arcobaleno di luce, viola all'interno, rosso all'esterno -primo arcobaleno.

Applicando lo stesso ragionamento al secondo guscio esterno del cono di luce emesso dalle gocce e formato dai raggi solari riflessi due volte in una goccia, otteniamo una più ampiasecondo concentricoarcobaleno con un angoloCFU, uguale per il bordo rosso interno - 50 ° e per il viola esterno - 54 °. A causa del doppio riflesso della luce nelle gocce che danno questo secondo arcobaleno, sarà molto meno luminoso del primo. GocceD, sdraiato in mezzoDA eE, non emettono affatto luce nell'occhio, e quindi lo spazio tra i due arcobaleni apparirà scuro; dalle gocce sottostantiA e superioreE, nell'occhio entreranno raggi bianchi, emanati dalle parti centrali dei coni e quindi molto deboli; questo spiega perché lo spazio sotto il primo e sopra il secondo arcobaleno ci sembra poco illuminato.

CONCLUSIONE:La teoria elementare dell'arcobaleno indica chiaramente che diversi osservatori vedono arcobaleni formati da diverse gocce di pioggia, cioè diversi arcobaleni, e che il riflesso apparente di un arcobaleno è quell'arcobaleno che un osservatore vedrebbe se posto sotto una superficie riflettente a tale distanza in basso da esso, a ciò che è al di sopra di lei. Osservati in rari casi, soprattutto in mare, gli arcobaleni eccentrici che si intersecano sono spiegati dal riflesso della luce dalla superficie dell'acqua dietro l'osservatore e dalla comparsa, quindi, di due fonti di luce (il sole e il suo riflesso), ciascuna delle quali dà il proprio arcobaleno .- non percepisce). Pertanto, l'arcobaleno lunare appare biancastro; ma più luminosa è la luce, più "colorato" sarà l'arcobaleno, perché negli esseri umani, la luce intensa accende la percezione dei recettori del colore -.

Il centro del cerchio descritto dall'arcobaleno giace sempre su una retta passante (la luna) e l'occhio dell'osservatore, cioè è impossibile vedere il sole e l'arcobaleno contemporaneamente senza l'uso di specchi. Per un osservatore a terra, di solito sembra parte di un cerchio, più alto è il punto di vista, più pieno è l'arcobaleno - da una montagna o da un aereo puoi vedere l'intero .

Di solito si osserva un semplice arco arcobaleno, ma in determinate circostanze è possibile vedere un doppio arcobaleno e, da un aeroplano, uno rovesciato o addirittura anulare.

Anello Arcobaleno 10 luglio 2005

arcobaleno nella foresta arcobaleno dall'aereo

arcobaleno tra le nuvole arcobaleno sul mare

Siamo abituati a vedere l'arcobaleno come un arco. In effetti, questo arco è solo una parte di un cerchio multicolore. Nella sua interezza, questo fenomeno naturale può essere osservato solo in alta quota, ad esempio da un aereo.

Esiste un tale gruppo di fenomeni ottici, che si chiama alone. Sono causati dalla rifrazione dei raggi luminosi da minuscoli cristalli di ghiaccio nei cirri e nelle nebbie. Molto spesso, si formano aloni attorno al Sole o alla Luna. Ecco un esempio di un tale fenomeno: un arcobaleno sferico attorno al Sole: L'iride ricorda i settori arcobaleno

L'arcobaleno appare anche in molti presagi popolari associati alle previsioni meteorologiche. Ad esempio, un arcobaleno alto e ripido fa presagire bel tempo, e basso e piatto - cattivo.

8. LETTERATURA USATA

Cos'è un arcobaleno

Un arcobaleno è un fenomeno ottico atmosferico che si osserva quando il Sole illumina molte goccioline d'acqua durante la pioggia o la nebbia, o dopo la pioggia. Come risultato della rifrazione della luce solare nelle gocce d'acqua durante la pioggia, nel cielo appare un arco multicolore.

Un arcobaleno appare anche nei raggi riflessi del Sole dalla superficie dell'acqua di baie marine, laghi, cascate o grandi fiumi. Un tale arcobaleno appare sulla riva dei bacini idrici e sembra straordinariamente bello.

Gli archi dell'arcobaleno sono multicolori, ma per farli apparire è necessaria la luce solare. La luce solare ci appare bianca, ma in realtà è composta dai colori dello spettro. Siamo abituati a distinguere sette colori nell'arcobaleno: rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco, viola, ma poiché lo spettro è continuo, i colori passano dolcemente l'uno nell'altro attraverso molte sfumature.

Appare un arco multicolore perché un raggio di luce viene rifratto in goccioline d'acqua e quindi, tornando all'osservatore con un angolo di 42 gradi, si divide nelle sue parti costituenti dal rosso al viola.

La luminosità delle ombre e la larghezza dell'arcobaleno dipendono dalle dimensioni delle gocce di pioggia. Più grandi sono le gocce, più stretto e luminoso è l'arcobaleno, più il colore rosso è saturo. Se c'è una pioggia leggera, l'arcobaleno è ampio, ma con bordi arancioni e gialli sbiaditi.

Cos'è un arcobaleno

Molto spesso vediamo un arcobaleno sotto forma di arco, ma l'arco è solo una parte dell'arcobaleno. L'arcobaleno ha la forma di un cerchio, ma vediamo solo metà dell'arco, perché il suo centro è sulla stessa linea dei nostri occhi e del Sole. L'intero arcobaleno può essere visto solo in alta quota, da un aereo o da un'alta montagna.

Doppio arcobaleno

Sappiamo già che un arcobaleno nel cielo appare dal fatto che i raggi del sole penetrano attraverso le gocce di pioggia, si rifrangono e si riflettono dall'altra parte del cielo in un arco multicolore. E a volte un raggio di sole può creare due, tre o anche quattro arcobaleni nel cielo contemporaneamente. Un doppio arcobaleno si ottiene quando un raggio di luce si riflette due volte sulla superficie interna delle gocce di pioggia.

Il primo arcobaleno, quello interno, è sempre più luminoso del secondo, quello esterno, ei colori degli archi sul secondo arcobaleno sono specchiati e meno luminosi. Il cielo tra gli arcobaleni è sempre più scuro del resto del cielo. L'area di cielo tra due arcobaleni è chiamata striscia di Alessandro. Vedere un doppio arcobaleno è di buon auspicio, è buona fortuna, realizzazione dei desideri. Quindi, se sei abbastanza fortunato da vedere un doppio arcobaleno, affrettati ad esprimere un desiderio e sicuramente si avvererà.

arcobaleno invertito

Un arcobaleno invertito è un evento raro. Appare in determinate condizioni, a un'altitudine di 7-8 chilometri Nubi di Spindrift composto da cristalli di ghiaccio. La luce solare, che cade ad una certa angolazione su questi cristalli, viene scomposta in uno spettro e riflessa nell'atmosfera. I colori in un arcobaleno invertito sono invertiti, con il viola in alto e il rosso in basso.

arcobaleno nebbioso

Un arcobaleno nebbioso o bianco appare quando i raggi del sole illuminano una debole nebbia, costituita da piccolissime goccioline d'acqua. Un tale arcobaleno è un arco dipinto con colori molto chiari e se le goccioline sono molto piccole, l'arcobaleno è dipinto di bianco. Un arcobaleno nebbioso può apparire anche di notte durante la nebbia, quando la luna è luminosa nel cielo. L'arcobaleno nebbioso è piuttosto raro fenomeno atmosferico.

luna arcobaleno

L'arcobaleno lunare o l'arcobaleno notturno appare di notte ed è generato dalla Luna. L'arcobaleno lunare si osserva durante la pioggia che è opposta alla Luna, l'arcobaleno lunare è particolarmente chiaramente visibile durante la luna piena, quando la luna luminosa è bassa nel cielo scuro. Inoltre, l'arcobaleno lunare può essere osservato nelle aree dove ci sono cascate.

arcobaleno infuocato

Un arcobaleno di fuoco è un raro fenomeno atmosferico ottico. Un arcobaleno infuocato appare quando la luce del sole passa attraverso i cirri con un angolo di 58 gradi sopra l'orizzonte. Un'altra condizione necessaria per la comparsa di un arcobaleno infuocato sono i cristalli di ghiaccio esagonali, che hanno la forma di una foglia e le loro facce devono essere parallele al suolo. I raggi del sole, passando attraverso le facce verticali del cristallo di ghiaccio, vengono rifratti e si accendono arcobaleno infuocato o arrotondato: un arco orizzontale, come viene chiamato nella scienza un arcobaleno infuocato.

arcobaleno invernale

Esiste un arcobaleno senza pioggia?

Un arcobaleno può essere osservato anche in una giornata limpida e soleggiata vicino a cascate, fontane, in giardino quando si annaffiano i fiori da un tubo, si stringe il foro del tubo con le dita, si crea una nebbia d'acqua e si dirige il tubo verso il sole.

Come ricordare i colori dell'arcobaleno

Se non riesci a ricordare come sono disposti i colori nell'arcobaleno, la frase nota a tutti fin dall'infanzia ti aiuterà: " Per ogni o hotnik E fa w nat G de DA va F azan.