W rzeczywistości łuk znany ludzkiemu oku jest tylko częścią wielokolorowego koła. To naturalne zjawisko można zobaczyć w całości tylko z samolotu i to tylko w wystarczającym stopniu.

Pierwsze badania kształtu tęczy przeprowadził francuski filozof i matematyk Rene Descartes już w XVII wieku. Aby to zrobić, naukowiec użył szklanej kulki wypełnionej wodą, co pozwoliło sobie wyobrazić, jak promień słońca odbija się w kropli deszczu, załamując się i przez to stając się widocznym.

O kształcie tęczy decyduje kształt kropelek wody, w których załamuje się światło. światło słoneczne. A kropelki wody są mniej więcej kuliste (okrągłe). Przechodząc przez kroplę i załamując się w niej promień bieli promienie słoneczne przekształca się w szereg kolorowych lejków, włożonych jeden w drugi, skierowanych w stronę obserwatora. Zewnętrzny lejek jest czerwony, wkładany jest do niego pomarańczowy, żółty, następnie zielony itp., Kończąc wewnętrznym fioletem. W ten sposób każda pojedyncza kropla tworzy całą tęczę.

Oczywiście tęcza z jednej kropli jest słaba i w przyrodzie nie można jej zobaczyć osobno, ponieważ w kurtynie deszczu jest wiele kropli. Tęcza, którą widzimy na niebie, składa się z niezliczonych kropel. Każda kropla tworzy serię zagnieżdżonych kolorowych lejków (lub stożków). Ale z pojedynczej kropli tylko jeden kolorowy promień uderza w tęczę. Oko obserwatora jest wspólnym punktem, w którym przecinają się kolorowe promienie wielu kropli. Na przykład wszystkie czerwone promienie wychodzące z różnych kropli, ale pod tym samym kątem i wpadające do oka obserwatora, tworzą czerwony łuk tęczy. Wszystkie pomarańczowe i inne kolorowe promienie również tworzą łuki. Dlatego tęcza jest okrągła.

Dwie osoby stojące obok siebie widzą własną tęczę! Ponieważ w każdej chwili tęcza powstaje w wyniku załamania promieni słonecznych w coraz większej liczbie kropli. Krople deszczu spadają. Miejsce upadłej kropli zajmuje kolejna i wysyła swoje kolorowe promienie do tęczy, po czym następuje następna i tak dalej.

Widoczne zmiany tęczy

Rodzaj tęczy – szerokość łuków, obecność, położenie i jasność poszczególnych tonów barwnych, położenie dodatkowych łuków – w dużej mierze zależy od wielkości kropel deszczu. Im większe krople deszczu, tym węższa i jaśniejsza staje się tęcza. Duże krople charakteryzują się obecnością bogatego czerwonego koloru w głównej tęczy. Liczne dodatkowe łuki mają również jasne kolory i sąsiadują bezpośrednio z głównymi tęczami, bez przerw. Im mniejsze kropelki, tym szersza i słabsza staje się tęcza, z pomarańczową lub żółtą krawędzią. Dodatkowe łuki są dalej od siebie i od głównych tęcz. Zatem na podstawie wyglądu tęczy można w przybliżeniu oszacować wielkość kropel deszczu, które utworzyły tęczę.

Wygląd tęczy zależy również od kształtu kropli. Spadając w powietrze, duże krople spłaszczają się i tracą swoją kulistość. Im silniejsze spłaszczenie kropel, tym mniejszy promień tęczy, którą tworzą.

Przysłowie o myśliwym

Newton jest także odpowiedzialny za konwencjonalny podział tęczy na 7 kolorów: naukowiec szukał zgodności między kolorami widma a tonami skali muzycznej. Każde dziecko zna proste zdanie, które pozwala nie mylić liczby i sekwencji tęczowych pasków: Każdy myśliwy chce wiedzieć, gdzie siedzi bażant:

1. Czerwony
2. Pomarańczowy
3. Żółty
4. Zielony
5. Niebieski
6. Niebieski
7. Fioletowy.

Mity i legendy o tęczy

Tęcza jest imponującym zjawiskiem niebieskim, jej pojawienie się wraz z pierwszymi wiosennymi deszczami jest oznaką odrodzenia natury, błogosławionego zjednoczenia ziemi i nieba oraz luksusowych kolorów, którymi tęcza świeci w wyobraźni przodków, były cennym strojem, w który ubrane jest niebiańskie bóstwo. Tęcze od dawna oddziałują na wyobraźnię ludzi. Krążyły o niej legendy, przypisywano jej niesamowite właściwości.

• W mitologii skandynawskiej tęcza to most Bifrost łączący Midgard (świat ludzi) i Asgard (świat bogów); czerwony pasek tęczy to wieczny płomień, który jest nieszkodliwy dla Asów, ale spali każdego śmiertelnika, który spróbuje wspiąć się na most. Bifrost jest strzeżony przez Asa Heimdalla.
• W starożytnej mitologii indyjskiej - łuk Indry, boga piorunów i błyskawic.
• W starożytna mitologia grecka- droga Iris, posłanki między światem bogów i ludzi.
• W mitologii ormiańskiej tęcza to pas Tyru (pierwotnie bóg słońca, później bóg pisma, sztuki i nauki).
• Według wierzeń słowiańskich tęcza pije wodę z jezior, rzek i mórz, z której następnie pada deszcz. Również według wierzeń słowiańskich pojawienie się tęczy zwiastowało nieszczęście, a jeśli komuś uda się przejść pod tęczą, mężczyzna stanie się kobietą, a kobieta mężczyzną.
• Według wierzeń wielu ludów Afryki, w miejscach, gdzie tęcza dotyka ziemi, można znaleźć skarb ( klejnoty, muszle kauri lub koraliki).
• W mitologii australijskich Aborygenów Tęczowy Wąż uważany jest za patrona wody, deszczu i szamanów.
  Irlandzki krasnoludek ukrywa garnek ze złotem w miejscu, gdzie tęcza dotknęła ziemi.
• W Biblii tęcza pojawiła się po globalnym potopie jako symbol przebaczenia ludzkości, zjednoczenia Boga i ludzkości.
• Tęcza jest obrazem spokojnego niebiańskiego ognia, w przeciwieństwie do błyskawicy będącej wyrazem gniewu sił niebieskich. Pojawienie się tęczy po burzy, na tle spokojnej przyrody, wraz ze słońcem, pozwoliło zinterpretować ją jako symbol pokoju.
• Według powszechnej interpretacji czerwony kolor tęczy symbolizuje gniew Boży, żółty – hojność, zielony – nadzieję, niebieski – pacyfikację sił natury, fioletowy – wielkość.

wnioski

Tak naprawdę tęcza wyglądałaby jak okrąg, gdyby nie przeszkadzał jej krajobraz. Środek tego okręgu leży na linii prostej przechodzącej przez ciebie (obserwatora) od Słońca (znajdującego się za tobą). Odpowiednio, im niżej jesteś, tym mniejsza część koła jest widoczna nad powierzchnią Ziemi. I na przykład z samolotu widać cały obwód tęczy. Takie zdjęcia można łatwo znaleźć w Internecie, wyszukując hasło „tęcza z samolotu”.

Odwrócona tęcza

Bardzo rzadkie zjawisko optyczne. Taka tęcza pojawia się tylko wtedy, gdy spełnionych jest kilka warunków. Na niebie na wysokości 7-8 km powinna pojawić się cienka kurtyna chmur cirrus składających się z kryształków lodu, a światło słoneczne powinno padać na nie pod pewnym kątem, aby rozłożyć się na widmo i odbić do atmosfery. Kolory w odwróconej tęczy są również ułożone odwrotnie: fioletowy jest na górze, a czerwony na dole.

Księżycowa tęcza

Zjawisko łuku księżycowego obserwuje się tylko w kilku miejscach na świecie. Księżycowe łuki powstają przy użyciu światła słonecznego odbitego od Księżyca. Ponieważ światło to jest znacznie słabsze niż bezpośrednie światło słoneczne, dla ludzkiego oka księżycowa tęcza zwykle wydaje się po prostu biała, ale aparat z długim czasem naświetlania może uchwycić ją w kolorze.

Ognista Tęcza

Ognista tęcza to jeden z rodzajów halo, stosunkowo rzadkiego efektu optycznego w atmosferze, wyrażającego się w wyglądzie poziomej tęczy.

Okrągła tęcza

Tęcza - to jest pierścień. Zwykle nie widzimy jego dolnej części. Dolna część Ziemia nie pozwala ci widzieć tęczy. Aby zobaczyć okrągłą tęczę, musisz mieć pod sobą oświetlone krople wody.Można to zobaczyć z samolotu, patrząc na deszcz z góry.

Tęcza jest oczywiście półkolista, co innego mogłoby to być? To jest poprawna odpowiedź, ale czy możesz wyjaśnić, dlaczego tęcza ma taki kształt?

To pytanie nie tylko Tobie przyszło do głowy, na długo przed naszym urodzeniem ludzie obserwowali takie zjawisko jak tęcza i zastanawiali się - dlaczego jest półkolista?

Mieszkańcy kontynentu afrykańskiego mają nawet wiele legend o tęczowym wężu, który okrąża Ziemię. Tyle, że oczywiście ich nauka nie była na tyle rozwinięta, aby już wtedy zrozumieli, że tęcza to światło słoneczne, które przechodzi przez kropelki wody i załamuje się w nich.

Ale dlaczego tęcza jest półkolista? Dlaczego nie całkowicie okrągły? Nie długo w poziomie? Nie pionowo? Czy nie jest ona zakrzywiona w kształcie ósemki lub np. owalu? Kształt tęczy zależy od kształtu wody, w której załamuje się promień światła słonecznego.

Z reguły wiązka ta przechodzi przez kropelki o okrągłym, tzw. kulistym kształcie. Oznacza to, że promień światła, który przechodzi przez kroplę i zostaje w niej załamany, rozpada się na wiele kolorów. Ale nie tylko losowo rozmieszczone, ale jak szyszki różne kolory, które pasują jeden w jednym.

Wyobraź sobie, że patrzysz na taką „piramidę” stożków, które pasują do siebie. Największy z nich jest czerwony, jest w nim pomarańczowy stożek, a najmniejszy jest żółty, zielony, niebieski, niebieski i fioletowy, jest w środku. I tak każda kropla wody wytwarza własną, odrębną tęczę. Ale jest tak malutka, że ​​nawet byśmy jej nie zauważyli.

Ale po deszczu w powietrzu unosi się bardzo wiele kropelek, więc ta sama duża tęczówka, którą widzimy dla naszych oczu, składa się z tych samych wielu małych tęczówek. Każda kropla przekazuje swój specyficzny kolor ogólnej, większej tęczy. Wszystkie te promienie kolorów wpadają do naszego oka, tworząc pewną sekwencję kolorów postrzeganych przez nasz wzrok. Zależy to od kąta, pod jakim promienie świetlne poszczególnych kolorów wpadają do naszego oka, zbiegając się w nim jakby w jednym punkcie.

„Ale ludzie widzą inaczej” – powiesz i oczywiście będziesz mieć rację. Bo niezależnie od tego, ile osób znajdzie się na zewnątrz po deszczu, każdy z nich zobaczy swoją, indywidualną tęczę! Kropelki cały czas się zmieniają, niektóre opadają, inne wręcz przeciwnie, wznoszą się, więc promienie ciągle się zmieniają, więc tęcza jest nowa co sekundę! A z każdego nowego punktu widzenia jest też inna, nowa tęcza.

Dlaczego tęcze są mniej lub bardziej jasne? Zależy to od wielkości kropli: im są one większe, tym jaśniejszą tęczę widzimy. Kolorowe paski tęczy są szerokie i wąskie, sąsiadujące ze sobą - i z przerwami. Tęcze mogą być wyższe i węższe lub szersze i krótsze. Wszystko zależy od wielkości i kształtu kropelek, przez które załamuje się wiązka światła. „Przestań” – mówisz.

„Dlaczego widzimy kolorowe półkole, skoro właśnie powiedziano nam o włożonych w siebie stożkach?!” Logiczne pytanie. Faktem jest, że tęcza jest rzeczywiście okrągła!!! Ale możesz to zobaczyć tylko wznosząc się wysoko. A ponieważ to naturalne zjawisko obserwujemy z ziemi, widzimy tylko połowę takiego stożka, albo trochę więcej, albo trochę mniej. Swoją drogą tęcze zdarzają się nie tylko w dzień, czasami takie zjawisko można zaobserwować wokół Księżyca w nocy i wtedy nazywamy to aureolą. Samo słowo „tęcza” powstało najprawdopodobniej z połączenia „raj” i „łuk”; jest bardzo piękne.

Możesz albo napisać swój własny.

Aby zrozumieć formę tego naturalnego zjawiska, musisz zrozumieć, jak ono powstaje. Tęcza to zjawisko optyczne powstałe w wyniku załamania i odbicia światła słonecznego...

Aby zrozumieć formę tego naturalnego zjawiska, musisz zrozumieć, jak ono powstaje. Tęcza to zjawisko optyczne powstałe w wyniku załamania i odbicia światła słonecznego w kroplach wody. Oznacza to, że aby pojawiła się tęcza, potrzebne są dwa elementy:

• krople wody (dlatego tęcza widoczna jest po deszczu, w strumieniach wodospadów, we mgle);
• światło słoneczne (a słońce jest zawsze za plecami tego, który widzi tęczę).

Kolor promieni słonecznych jest biały, wszystkie kolory są w nim „mieszane”. Kiedy uderza w kroplę, ulega załamaniu i „rozpada się” na osobne promienie. Po załamaniu promienie te otrzymują różne kąty, dlatego zgodnie z prawami fizyki mają różne kolory.

Ale dlaczego nie widzimy prostego paska lub na przykład solidnego, wielokolorowego nieba, ale łuk?

To nie jest łuk. To jest okrąg!

W rzeczywistości tęcza nie jest łukiem ani półkolem, ale całym kołem. Kształt ten związany jest z kulistym kształtem samych kropel wody.

Co się dzieje z belką:

1. Przechodząc z zewnątrz do kropli, wiązka ulega załamaniu i rozpadowi na wielobarwne promienie stożkowe. Stożkowy kształt uzyskuje się dzięki kulistemu kształtowi powierzchni kropli (w znanym eksperymencie na lekcjach fizyki z pryzmatu wychodzą „płaskie” promienie, ponieważ jego powierzchnia jest płaska).
2. Kolorowe promienie odbijają się od wewnętrznej powierzchni kropli pod tym samym kątem, pod jakim w nią uderzyły. Zgodnie z prawami fizyki każdy kolor otrzymuje swój własny kąt odbicia - taki sam jak kąt padania.
3. Wychodząc z kropli (ponownie przez kulę), kolorowe promienie ponownie załamują się, a ich kąt odchylenia wzrasta. Dlatego kolorowe stożki otwierają się jeszcze bardziej.

Okazuje się, że każda kropla „świeci” wielobarwnymi promieniami stożkowymi. Widzimy składane światło wielu kropli. Co więcej, widzimy to tylko wtedy, gdy jesteśmy w stosunku do kropli pod tym samym kątem, pod jakim świeci na nie słońce.

Gdyby można było być w kilku miejscach jednocześnie, teoretycznie byłoby możliwe zobaczenie całych stożków świetlnych. Będąc w jednym miejscu widać jedynie kolorowe kółka tworzące tęczę. Jest to wynik rzutowania na niebo „wycięcia” stożków.

Ale dlaczego widzimy tylko łuk?

Ustalono, że tęcza jest widoczna tylko wtedy, gdy słońce znajduje się nie wyżej niż 42 stopnie nad horyzontem. A obserwator zazwyczaj znajduje się na powierzchni Ziemi i większość tęczowego koła jest przed nim ukryta. To cały sekret, dlaczego łuk jest widoczny.

• Każdy widzi swoją „własną” tęczę. W końcu obserwatorzy znajdują się w różnych miejscach, co oznacza, że ​​widzą blask z różnych kropli.
• Rozmiar i jasność tęczy zależy od wielkości kropelek wody. Im są większe, tym większe są tęczowe paski. Im bardziej jednolity rozmiar kropli, tym jaśniejsza tęcza.
• Jeśli staniesz bliżej słońca, tęcza będzie szersza; jeśli dalej, to już. Oczywiście odległości te muszą być dość duże, aby zauważyć różnicę.
• Im niżej znajduje się słońce i im wyższy obserwator, tym większy łuk tęczowy i odwrotnie.

Zdarzają się przypadki, gdy ludzie widzieli całą tęczę. Byli wystarczająco aktywni wysoki pułap: NA wysoka góra, w samolocie lub helikopterze. A najpiękniejsza tęcza widoczna jest z kosmosu!