Свет И Цвет

Радуги

Интерференционные явления в дождевых каплях

Многие из тех, кто носит очки, жалуются, что дождевые капли искажают изображение и делают его неузнаваемым. Вероятно, их можно утешить, если привлечь их внимание к великолепным интерференционным картинам, видимым по вечерам на тех же самых дождевых каплях. Все, что для этого необходимо,— это посмотреть на далекий источник света, например на уличный фонарь. Дождевая капля, случайно оказавшаяся точно перед зрачком, превращается в световое пятно с необыкновенными выступами и зубцами и каймой прекрасных цветных дифракционных колец.

Примечательно, что световое пятно остается на том же месте, даже если очковое стекло подвигать вправо и влево. Другая замечательная черта состоит в том, что общая форма и рисунок светового пятна кажутся на первый взгляд не связанными с формой дождевой капли. Объяснение несложно. Будем рассматривать глаз как маленький телескоп, создающий изображение далекого источника света, а каплю воды как группу призм, расположенных перед объективом телескопа. Тогда очевидно, что каждая маленькая призма, независимо от ее положения на очковом стекле, отклоняет группу лучей в сторону (предполагается, что они попадают в отверстие объектива); форма пятна будет зависеть, однако, от величины преломляющего угла и ориентации каждой маленькой призмы. Капля воды, удлиненная в вертикальном направлении, действительно дает горизонтальную полосу света.

(далее...)

Как образуется радуга

Мое сердце бьется, когда я вижу

Радугу в небесах.

(Вудсворт)

Лето, полдень, томительно жарко. Темные облака на западе — собирается гроза. Черная арка туч быстро растет. На некотором расстоянии за ней небо кажется почти чистым; у переднего края тучи окаймлены перистыми облаками с красивыми поперечными полосами. Тучи покрывают все небо и проходят над нами, вызывая трепет раскатами грома. Внезапно разражается ливень, становится холоднее. Солнце, уже низко у горизонта, показывается снова, и на фоне уходящей па восток грозы появляется широкая дуга многоцветной радуги.

Когда бы радуга ни возникала, она всегда образуется игрой света на каплях воды. Обычно это дождевые капли, изредка — мелкие капли тумана. На самых мелких каплях,— таких, из которых состоят облака, радуга не видна. Таким образом, если вы когда-нибудь услышите, что кто-то видел радугу в падающем снеге или на совершенно чистом небе, будьте уверены, что снег был полурастаявщим или радуга была видна на том моросящем дожде, который временами идет без всяких туч. Попробуйте провести эти интересные наблюдения сами! Капли, на которых возникает радуга, обычно находятся от нас на расстоянии от одного до двух километров. Однажды я отчетливо видел радугу па фоне дерева, находившегося в 20 м от меня: сама радуга возникла, следовательно, еще ближе. Известны случаи, когда радуга была видна на расстояние 3—4 м)!

(далее...)

Небо близ радуги

Внимательный наблюдатель заметит, что небо между обеими радугами темнее, чем снаружи. Конечно, яркость фона облаков меняется, но все же это потемнение выявляется совершенно отчетливо. Объяснение заключается в том, что, помимо лучей, испытывающих минимальное отклонение, каждая капля отражает лучи и в других направлениях, сильнее отклоняющихся от направления падения. Во второй радуге лучи отклоняются в сторону, противоположную отклонению в первой.

Наблюдатель увидит, таким образом, диффузное сияние солнечного света внутри первой радуги, возникающее из-за солнечных лучей, испытавших одно отражение и отклонившихся более, чем на 138°; он увидит также диффузное сияние солнечного света за второй радугой (благодаря дважды отраженным лучам, отклонившимся больше, чем на 231° и составляющим с осью угол больше 51°).

(далее...)

Поляризация света в радуге

Очень интересно попытаться увидеть радугу отраженной в стекле — не в посеребренном зеркале, которое не подходит для этой цели, а в обычном куске стекла, зачерненном или покрытом с задней стороны черной бумагой. Его следует держать близко к глазу и таким образом, чтобы взгляд падал на него под большим углом (скажем, около 60°) к нормали. Стекло можно держать горизонтально или вертикально. Посмотрев на вершину радуги, мы увидим, что в горизонтальном стекле отражение очень ясное и яркое, в то время как в вертикальном отражение радуги настолько слабо, что почти неразличимо. Это показывает, что в разных направлениях, перпендикулярных к направлению распространения, свет радуги имеет различные свойства, т. е. что он «поляризован».

Есть гораздо более легкий путь для выполнения подобных наблюдений, а именно наблюдения через призму Николя; это — маленький прибор, помогающий различить, поляризован ли свет. Можно также использовать пленку поляроида, который сейчас все больше используется для солнечных очков и в фотографии. Николь вращают вокруг его оси; при одном положении радуга очень ярка, при другом — очень слаба. Мы можем представлять себе сложный свет, состоящим из света с колебаниями в определенном направлении и из света с колебаниями в направлении, перпендикулярном. В первой радуге отношение интенсивностей составляет 21 : 1, т. е. поляризация почти полная. Во второй радуге она не столь сильна, хотя совершенно отчетлива: отношение интенсивностей 8:1. Оба результата согласуются с теорией.

(далее...)

Действие молнии на радугу

Замечательнее наблюдение сделал Лейн. При каждом грозовом разряде границы между цветами в радуге исчезали. Изменения были особенно заметными во вторичных дугах: промежуток между фиолетовой и первой дополнительной дугой совершенно исчезал, а желтая становилась ярче. Казалось, что вся радуга вибрирует. Эти изменения указывают на рост величины капель.

Этот оптический эффект возникал не одновременно с молнией, но на несколько секунд позже, одновременно с громом. Можно предположить, что вследствие колебаний воздуха капли стремились слиться друг с другом, однако эта тенденция настолько незначительна, что заметить ее кажется невероятным. Возможно также, что электрический разряд вызывает изменение поверхностного натяжения капель, так что они легче сливаются друг с другом, но тогда равенство промежутка времени, необходимого для такого изменения, и промежутка времени между молнией и громом нужно считать случайным.

(далее...)

Туманная или белая радуга

Когда капли очень малы, радуга выглядит совершенно иначе. Это особенно хорошо видно, если стоять на холме, один склон которого освещен Солнцем, а другой склон и подножье погружены в туман. Радуга кажется тогда белой полосой, вдвое более широкой, чем обычная радуга, оранжевой к внешнему краю и голубоватой — к внутреннему. С внутренней стороны часто можно видеть одну или даже две дополнительные дуги; порядок цветов в них, к нашему удивлению, обратный обычному в первой радуге (сначала зеленый, затем красный).

Эти особенности неожиданно согласуются с теоретическими вычислениями для капель радиусом 0,025 мм и меньше. Для таких очень малых капель радиус дуги уже не будет равным 42°; он начинает уменьшаться и, поскольку «малый» здесь означает «приближающийся к длине волны света», эффект выступает для красных лучей яснее, чем для голубых. Следовательно, красная полоса в дополнительных дугах должна обладать меньшим диаметром, чем синяя, и лежать внутри.

(далее...)

Радуга на росе или горизонтальная радуга

Осенними утрами вереск покрыт миллионами паутинок, заметных только потому, что они, усыпанные каплями росы, сверкают в солнечных лучах.

Если посмотреть на такой вереск в определенном направлении, то можно увидеть, как он сверкает, переливаясь подобно сатину. Это и есть кусочек радуги. Иногда удается увидеть всю радугу, располагающуюся на траве, покрытой росой, только не круговую, а имеющую форму широкой гиперболы.

(далее...)

Только в мае. ГУРУ ПРОДЖЕКТС ООО - гта драки реалистичные драки. высокое качество Подробнее >>>