Неймовірні світлові явища. Неймовірні світлові явища Світло оптика спектр заломлення веселка

Атмосферні оптичні явищавражають уяву красою та різноманіттям створюваних ілюзій. Найбільш ефектними є стовпи світла, хибні сонця, вогняні хрести, глорія та брокенський привид, які часто люди незнаючі сприймають за Чудо чи Богоявлення.

Навкологоризонтальна дуга, або "вогненна веселка".Світло проходить через кристали льоду у пір'ястих хмарах. Дуже рідкісне явище, так як і кристали льоду, і сонячне світло повинні бути під певним кутом один до одного, щоб створити ефект "вогненної веселки".

"Привид Броккена".Свою назву явище отримало на ім'я вершини Броккен у Німеччині, де можна регулярно спостерігати цей ефект: людина, яка стоїть на пагорбі або горі, за спиною якого сходить або заходить сонце, виявляє, що його тінь, що впала на хмари, стає неправдоподібно величезною. Це відбувається через те, що дрібні краплі туману особливим чином заломлюють і відбивають сонячне світло.

Околозенітна дуга.Дуга з центром у точці зеніту, розташована вище Сонця приблизно на 46 °. Вона видно рідко і лише протягом кількох хвилин, має яскраві кольори, чіткі контури і завжди паралельна горизонту. Сторонньому спостерігачеві вона нагадає усмішку Чеширського Кота або перевернуту веселку.

"Туманна" веселка.Туманний ореол схожий на безбарвну веселку. Туман, що народжує цей ореол, складається з дрібніших частинок води, і світло, заломлюючись у крихітних крапельках, не розцвічує його.

Глорія.Спостерігати цей ефект можна тільки на хмарах, які знаходяться прямо перед глядачем або нижче за нього, в точці, яка знаходиться на протилежному боці джерела світла. Таким чином, побачити Глорію можна тільки з гори або літака, причому джерела світла (Сонце або Місяць) повинні знаходитися прямо за спиною спостерігача.

Гало о 22º.Білі світлові кола навколо Сонця або Місяця, які виникають в результаті заломлення або відображення світла кристалами льоду або снігу, що знаходяться в атмосфері, називаються гало. У холодну пору року гало, утворені кристалами льоду та снігу на поверхні землі, відбивають сонячне світло та розсіюють його в різних напрямках, утворюючи ефект під назвою "діамантовий пил".

Райдужні хмари.Коли Сонце розташовується під певним кутом до крапельок води, з яких складається хмара, ці краплі заломлюють сонячне світло і створюють незвичайний ефект "райдужної хмари", забарвлюючи його у всі кольори веселки.

Місячна веселка (нічна веселка)- веселка, що породжується місяцем більшою мірою, ніж сонцем. Місячна веселка порівняно більш бліда, ніж звичайна. Це тим, що місяць виробляє менше світла, ніж сонце. Місячна веселка завжди знаходиться на протилежному від місяця боці неба.

Паргелій- одна з форм гало, коли на небі спостерігається одне або кілька додаткових зображень Сонця.
У «Слові про похід Ігорів» згадується, що перед настанням половців та полоненням Ігоря «чотири сонця засяяли над російською землею». Воїни сприйняли це як знак великої біди, що насувається.

Північне (Полярне) сяйво- світіння верхніх шарів атмосфер планет, що мають магнітосферу, внаслідок їх взаємодії із зарядженими частинками сонячного вітру.

Вогні святого Ельма- розряд у формі пучків або пензликів, що світяться, що виникають на гострих кінцях високих предметів (вежі, щогли, одиноко стоять дерева, гострі вершини скель і т. п.) при великій напруженості електричного поля в атмосфері.

Зодіакальне світло.Розсіяне свічення нічного неба, яке створюється сонячним світлом, відбитим від частинок міжпланетного пилу, називають ще зодіакальним світлом. Зодіакальне світло можна спостерігати увечері на заході чи вранці на сході.

Стовпи світла.Плоскі кристали льоду відбивають світло у верхніх шарах атмосфери і утворюють вертикальні стовпи світла, наче виходять із земної поверхні. Джерелами світла можуть бути Місяць, Сонце чи вогні штучного походження.

Зоряний слід.Невидимий неозброєним оком, його можна відобразити на фотокамеру.

Біла веселка.Фото зроблено на мосту Золоті Ворота в Сан-Франциско.

Світло Будди.Явище схоже на Привид Броккена. Сонячні промені відбиваються від атмосферних крапельок води над морем і тінь літака посеред райдужного кола.

Зелений промінь."Коли захід Сонце повністю ховається з поля зору, останній проблиск виглядає вражаюче зеленим. Ефект можна спостерігати тільки з місць, де горизонт низький і далекий. Він триває всього кілька секунд."

Міраж,давно всім відоме природне явище...

Місячна Веселка- це досить рідкісне явище в атмосфері Землі і з'являється лише за повного Місяця. Для виникнення місячної веселки необхідно: повний Місяць, не закритий хмарами, і випадання зливи. Справжня місячна веселка має розмір у половину небозводу.

Тінь гори,спостерігається на тлі вечірніх хмар:

Як серед прозорих хмарних пелен

Над цибулею цибуля суцвітна і соковита

Посланницею Юнони піднесено,

І утворений внутрішнім зовнішнім.

Веселка у всіх на увазі - вона зазвичай спостерігається у вигляді двох забарвлених дуг (двох суцвітих цибуль, про які пише Данте), причому у верхній дузі кольори розташовуються в такому порядку зверху вниз: фіолетовий, синій, блакитний, зелений, жовтий, помаранчевий, червоний , а нижньої дузі навпаки - від червоного до фіолетового. Для запам'ятовування їхньої послідовності є мнемонічні фрази, перші літери кожного слова в яких відповідають першим літерам назви кольору. ". Щоправда, традиція виділяти у веселці 7 кольорів не всесвітня. Наприклад, у болгар у веселці 6 кольорів.

Веселка дає унікальну можливість спостерігати в природних умовах розкладання білого світла у спектр.

Веселка зазвичай з'являється після дощу, коли Сонце стоїть досить низько. Десь між Сонцем та спостерігачем ще йде дощ. Сонячне світло, проходячи крізь краплі води, багаторазово відбивається і заломлюється в них, як у маленьких призмах, і промені різного кольору виходять із крапель під різними кутами. Це називається дисперсією (т. е. розкладанням) світла. В результаті утворюється яскрава кольорова дуга (а насправді крутий; цілком його можна побачити з літака).

Іноді спостерігаються відразу дві, рідше – три різнокольорові дуги. Першу веселку створюють промені, що відбилися всередині крапель одноразово, другу - промені, що відбилися двічі, і т. д. У 1948 р. в Ленінграді (нині Санкт-Петербург) серед хмар над Невою з'явилося відразу чотири веселки.

Вид веселки, яскравість кольорів, ширина смуг залежать від розмірів та кількості водяних крапель у повітрі. Яскрава веселка буває влітку після грозового дощу, коли падають великі краплі. Як правило, така веселка віщує хорошу погоду.

У яскраву місячну ніч можна побачити веселку від Місяця. Веселка виникає у світлі повного місяця, коли йде дощ. Оскільки людський зір влаштований так, що при слабкому освітленні найбільш чутливі рецептори ока - "палички" - не сприймає кольори, місячна веселка виглядає білястою; чим яскравіше світло, тим "цвітніше" веселка (до її сприйняття включаються колірні рецептори - "колбочки").

вогняна веселка

Її пощастило побачити мешканці Швеції Маріан Еріксон. Веселка простяглася нічним небом і стояла при повному місяці протягом хвилини.

Прикмети та легенди.

Колись давним-давно людина стала замислюватися, чому на небі з'являються веселки. У ті часи про оптику навіть не чули. Тому люди вигадували міфи та легенди, а також існувало безліч прикмет. Ось деякі з них:

У скандинавській міфології веселка - це міст Біврест, що з'єднує Мідгард (світ людей) та Асгард (світ богів).
У давньоіндійській міфології - лук Індри, бога грому та блискавки.
У давньогрецькій міфології - дорога Іріди, посланниці між світами богів та людей.
За слов'янським повір'ям, веселка, подібно до змія, п'є воду з озер, річок і морів, яка потім проливається дощем.
Ірландський лепрекон ховає горщик золота у місці, де веселка торкнулася землі.
За чуваським повір'ям, якщо пройти крізь веселку, можна поміняти підлогу.
У Біблії веселка з'явилася після всесвітнього потопу символом прощення людства.
Забобонні люди вважали, що веселка є поганою ознакою. Вони вважали, що душі померлих переходять у потойбічний світ за веселкою, і якщо з'явилася веселка, це означає чиюсь близьку кончину.

Історія пояснення веселки.

Вже Аристотель, давньогрецький філософ, намагався пояснити причину веселки. А перський астроном Qutb al-Din al-Shirazi (1236-1311), а можливо, його учень Kamal al-din al-Farisi (1260-1320), мабуть, був першим, хто дав досить точне пояснення феномена.

Загальна фізична картина веселки була чітко описана Марком Антонієм де Домінісом (1611).

М.А. де Домініс

На підставі досвідчених спостережень він дійшов висновку, що веселка виходить у результаті відбиття від внутрішньої поверхнікраплі дощу та дворазового заломлення - при вході в краплю та при виході з неї. Рене Декарт дав більш повне пояснення веселки у своїй праці "Метеори" у розділі "Про веселку" (1635).

Рене Декарт

Декарт пише:

"По-перше, коли я взяв до уваги, що веселка може з'являтися не тільки на небі, а й у повітрі поблизу нас щоразу, коли в ньому знаходяться краплі води, освітлені сонцем, як це іноді можна бачити у фонтанах, мені легко було зробити висновок, що вона залежить від того, яким чином промені світла діють на ці краплі, а від них досягають нашого ока, далі, знаючи, що ці краплі кулясті, і бачачи, що і при великих і при малих краплях веселка з'являється завжди однаковим чином , я поставив собі за мету створити дуже велику краплю, щоб мати можливість краще її розглянути. Для цього я наповнив водою велику скляну посудину, цілком круглу і цілком прозору і дійшов наступного висновку..."

Цей висновок повторює та уточнює результат, отриманий Домінісом. Зокрема, Декарт виявив, що друга (зовнішня) веселка виникає в результаті двох заломлень і двох відбитків. Він також якісно пояснив появу кольорів веселки, порівнюючи заломлення світла у краплі із заломленням у скляній призмі. Рисунок 1, що пояснює хід променів у краплі, взятий зі згаданої вище роботи Декарта. Але головна заслуга Декарта полягала в тому, що він кількісно пояснив це явище, вперше використовуючи закон заломлення світла:

"Я ще не знав, чому кольори з'являються лише під відомими кутами, поки не взяв перо і не докладно обчислив ходу всіх променів, які падають на різні точки водяної краплі, щоб дізнатися, під якими кутами вони можуть потрапити в наше око після двох заломлень. і одного або двох відбитків.Тоді я знайшов, що після одного відбиття і двох заломлень набагато більше променів, які можуть бути видно під кутом від 41° до 42° (по відношенню до сонячного променя), ніж таких, які видно під будь-яким меншим кутом, і немає жодного, який був би видно під великим, далі я знайшов також, що після двох відбитків і двох заломлень виявляється набагато більше променів, що падають в око під кутом від 51° до 52°, ніж таких, які б падали під якимось великим кутом, і немає зовсім таких, які б падали під меншим".

Отже, Декарт як обчислює хід променів, а й визначає кутовий розподіл інтенсивності розсіяного краплями світла.

Щодо кольорів теорія доповнена Ісааком Ньютоном.

Ісаак Ньютон

Хоча багатобарвний спектр веселки безперервний, за традицією у ньому виділяють 7 кольорів. Вважають, що першим вибрав число 7 Ісаак Ньютон, для якого число 7 мало спеціальне символічне значення (з піфагорійських, богословських чи умерологічних міркувань).

У відомих "Лекціях з оптики", які були написані у 70-х роках XVI століття, але опубліковані вже після смерті Ньютона у 1729 році, наведено таке резюме:
"З променів, що входять у кулю, деякі виходять з нього після одного відбиття, інші - після двох відбиття; є промені, що виходять після трьох відбиття і навіть більшої кількості відбиття. Оскільки дощові краплі дуже малі щодо відстані до ока спостерігача, то не варто зовсім розглядати їх розміри, а тільки кути, що утворюються падаючими променями з вихідними. різних кольорів) становлять різні найбільші і найменші кути, то промені, що найбільш щільно збираються у різних місць, мають прагнення до прояву власних кольорів.

Твердження Ньютона про можливість не враховувати розміри краплі, як і слова Декарта у тому, що з великих і малих краплях веселка з'являється завжди однаковим чином, виявилося неточним. Повна теорія веселки з урахуванням дифракції світла, що залежить від співвідношення довжини хвилі світла та розміру краплі, була побудована лише у ХІХ столітті Дж.Б. Ері (1836) та Дж.М. Пернтер (1897).

Заломлення та відображення променя у краплі води.

Малюнок Декарта, який ми відтворили як реліквію, має одну "методичну" недосконалість. Непідготовленому читачеві може здатися, що обидві веселки, зовнішня та внутрішня, обумовлені різними способамивідображення в одній і тій же краплі. Краще було б зобразити дві краплі: одну, що стосується нижньої веселки, іншу до верхньої, залишивши в кожній по одному способу відображення, як це показано на рис. 2. Для простоти сприйняття в обох випадках напрямок падаючого на краплю сонячного променя прийнято за вісь абсцис. Координату y, що характеризує точку падіння променя на краплю, називатимемо прицільним параметром.

З рис. 2, а видно, що падаючий промінь з одним відображенням може бути сприйнятий спостерігачем, якщо точка падіння відноситься до верхньої частини краплі (y > 0). Навпаки, при двох відбиття це виявиться можливим для тих променів, які падають на нижню частину краплі (y< 0).

Припустимо спочатку, що крапля знаходиться у вертикальній площині, що проходить через положення Сонця та очей спостерігача. Тоді падаючий, заломлені та відбиті промені лежать у цій же площині. Якщо 1 - кут падіння, а 2 - кут заломлення, то з рис. 2, а і б кут променя, що вийшов по відношенню до падаючого в першому випадку буде дорівнює φ 1 = 4α 2 -2α 1 (1)
а у другому - φ 2 = π - 6α 2 + 2α 1 (2)
причому, згідно із законом заломлення: sin α 2 = sin α 1 /n
де n у разі показник заломлення води. Крім того, приймаючи умовно радіус краплі за одиницю довжини, маємо:

Відповідно у першому та у другому випадках. Тому з (1) та (2) отримуємо
φ 1 =4 arcsin(y/n) - 2 arcsin y, y>0 (3)
φ 2 = π+6 arcsin(y/n) - 2 arcsin y, y<0 (4)

Ці два рівняння є основними для подальшого розгляду. Неважко побудувати графіки кутів 1 і 2 як функцій y. Вони представлені на рис. 3 показника заломлення n=1,331 (червоний колір). Ми бачимо, що при значенні прицільного параметра y≈0,85 досягається максимум кута φ 1 приблизно рівний 42°, а кут має мінімум ~53° при y≈-0,95. Покажемо, що цим екстремальним точкам відповідає максимум інтенсивності відбитого краплею світла.

Розглянемо деякий малий інтервал зміни прицільного параметра (для визначеності у першому випадку) y, y + y. За допомогою графіка можна знайти зміну кута на цьому інтервалі Δφ. На рис. 3 видно, що Δφ=Δy*tg β, де β - кут, який стосується графіка в даній точці утворює з віссю абсцис. Величина Δy пропорційна інтенсивності світла ΔI, що падає на краплю в цьому інтервалі прицільного параметра. Ця інтенсивність світла (точніше, пропорційна їй величина) розсіюється краплею в кутовому інтервалі Δφ. Ми можемо написати ΔI ~ Δy = Δy*ctg β. Отже, інтенсивність розсіяного краплею світла, що припадає на одиницю кута розсіювання, може бути виражена як I(φ) = ΔI/Δφ ~ ctg β (5)

Оскільки в екстремальних точках ctg β = ∞, то величина (5) перетворюється на нескінченність. Зазначимо, що положення цих екстремальних точок для різних кольорів дещо відрізняються, що дозволяє спостерігати веселку.

Як намалювати веселку

Тепер ми можемо намалювати схему спостереження веселки. Така побудова виконана на рис. 4. Спочатку малюємо поверхню Землі і спостерігача, що стоїть на ній. Перед спостерігачем знаходиться завіса дощу (зафарбована сірим кольором). Потім зображаємо сонячні промені, напрямок яких залежить від висоти Сонця над горизонтом. Через око спостерігача проводимо червоні та фіолетові промені під зазначеними вище кутами по відношенню до сонячних променів. Можна бути впевненим на підставі результатів попереднього розділу, що це проміння виникне в результаті розсіювання на відповідних краплях дощу. При цьому, як випливає з рис. 2, нижня веселка зумовлена процесами розсіювання з одним відображенням, а верхня - з двома відбиттями. Зверніть увагу на чергування кольорів: фіолетові промені є зовнішніми, а червоні – внутрішніми. Очевидно, що промені інших кольорів у кожній веселці розміщуються між червоним та фіолетовим відповідно до значень показників заломлення.

Нагадаємо, що ми поки що розглядали зображення веселки у вертикальній площині, що проходить через око спостерігача та положення Сонця. Проведемо пряму, що проходить через око спостерігача паралельно до сонячного променя. Якщо вертикальну площину повертати навколо зазначеної прямої, її нове становище для спостереження веселки буде цілком еквівалентно вихідному. Тому веселка має форму дуги кола, центр якого знаходиться на побудованій осі. Радіус цього кола (як видно на рис. 4) приблизно дорівнює відстані спостерігача до завіси дощу.

Зазначимо, що при спостереженні веселки Сонце не повинно стояти надто високо над горизонтом - не більше ніж на 53,48°. Інакше картина променів на малюнку повертатиметься за годинниковою стрілкою, тож навіть фіолетовий промінь верхньої веселки не зможе потрапити в око спостерігача, що стоїть на Землі. Щоправда, це виявиться можливим, якщо спостерігач підніметься на деяку висоту, наприклад, на літаку. Якщо спостерігач підніметься досить високо, то він зможе побачити веселку і у формі повного кола.

Схема утворення веселки

Схема утворення веселки
1) сферична крапля 2) внутрішнє відображення 3) первинна веселка
4) заломлення 5) вторинна веселка 6) вхідний промінь світла
7) хід променів для формування первинної веселки

8) хід променів для формування вторинної веселки
9) спостерігач 10) область формування первинної веселки
11) область формування вторинної веселки 12) хмара крапельок

Даний опис веселки слід уточнити з огляду на те, що сонячні промені не суворо паралельні. Це з тим, що промені, що падають краплю від різних точок Сонця, мають кілька різні напрями. Максимальна кутова розбіжність променів визначається кутовим діаметром Сонця, як відомо, рівним приблизно 0,5°. До чого це призводить? Кожна крапля випромінює в око спостерігача менш монохроматичне світло, як це було б у разі суворої паралельності падаючих променів. Якби кутовий діаметр Сонця помітно перевершував кутову відстань між фіолетовим та червоним променями, то кольори веселки були б невиразні. На щастя, це не так, хоча, безперечно, перекриття променів з різними довжинами хвиль впливає на контрастність кольорів веселки. Цікаво, що кінцівка кутового діаметра Сонця вже була врахована у роботі Декарта.

Представляємо Вам добірку з 20 найкрасивіших природних феноменів, пов'язаних з грою світла. Воістину явища природи невимовні - це треба бачити! =)

Розділимо умовно всі світлові метаморфози на три підгрупи. Перша – Вода та Льод, друга – Промені та Тіні, і третя – Світлові контрасти.

Вода та Лід

"Довгогоризонтальна Дуга"

Цей феномен також відомий як "вогненна веселка". Створюється у небі, коли світло переломлюється через крижані кристали у пір'ястих хмарах. Явище це дуже рідкісне, оскільки крижані кристали і сонце повинні стати точно по горизонтальній лінії, щоб відбулося таке ефектне заломлення. Цей особливо вдалий приклад був відбитий у небі над Spokane у Вашингтоні, у 2006 році

Ще пара прикладів вогняної веселки

Коли сонце світить на альпініста або на інший об'єкт зверху - тінь проектується на туман, створюючи цікаво збільшену трикутну форму. Цей ефект супроводжується своєрідним ореолом навколо об'єкта – кольоровими світловими колами, які з'являються безпосередньо навпроти сонця, коли сонячне світло відбивається хмарою однакових крапель води. Назву цей природний феномен отримав через те, що найчастіше спостерігався саме на досить доступних для альпіністів невисоких німецьких піках Брокена, внаслідок частих туманів у цьому районі

У двох словах - це веселка нагору ногами =) Такий собі величезний різнокольоровий смайл на небі) Виходить таке диво за рахунок заломлення сонячних променів через горизонтальні кристали льоду в хмарах певної форми. Явище зосереджено в зеніті, паралельно горизонту, діапазон кольору – від синього в районі зеніту і до червоного до горизонту. Цей феномен завжди у формі неповної круглої дуги; повне коло в подібній ситуації - винятково рідкісна Дуга Піхотинця, яка вперше була зображена на плівці у 2007 році.

Туманна Дуга

Цей дивний ореол був помічений із мосту Золотих Воріт у Сан-Франциско - виглядав він як повністю біла веселка. Як і веселка, цей феномен створюється завдяки заломленню світла через крапельки води в хмарах, але, на відміну від веселки - через невеликий розмір крапель туману кольору як би не вистачає. Тому веселка виходить безбарвною - просто білою) Моряки часто називають їх як "морські вовки" або "туманні дуги"

Райдужний ореол

Коли світло ніби розсіюється назад (суміш відбиття, заломлення та дифракції) - назад до його джерела, крапельок води в хмарах, тінь об'єкта між хмарою та джерелом може бути розділена на кольорові смуги. У деяких частинах Китаю цей феномен навіть називають Світлом Будди - він часто супроводжується Примарою Брокена. На фото красиві кольорові смуги ефектно оточують тінь літака навпроти хмари.

Ореоли - одні з найвідоміших і найчастіших оптичних явищ, виникають вони під безліччю видів. Найчастіше зустрічається саме феномен сонячного ореолу, викликаний заломленням світла кристалами льоду в перистих хмарах на великій висоті, а специфічна форма та орієнтація кристалів можуть створити зміну появи ореолу. Під час дуже холодної погоди ореоли, сформовані кристалами поряд із землею, відображають сонячне світло між ними, посилаючи його в кількох напрямках відразу - цей ефект відомий як "алмазний пил"

Коли сонце виявляється точно під правильним кутом за хмарами - крапельки води в них заломлюють світло, створюючи інтенсивний шлейф, що тягнеться. Забарвлення, як й у веселці, викликана різними довжинами світлових хвиль - різні довжини хвилі заломлюються по-різному, змінюючи кут заломлення і, отже, кольору світла нашому сприйнятті. На цьому фото райдужність хмари супроводжується різко забарвленою веселкою

Ще кілька фотографій цього явища

Поєднання низького Місяця та темного неба часто створює місячні дуги, по суті веселки, зроблені світлом місяця. З'являючись у протилежному Місяці кінці неба, вони зазвичай виглядають повністю білі через слабке забарвлення, проте фотографія з довгою витримкою може захопити справжні кольори, як на цьому фото, зробленому в Йосемітському національному парку, Каліфорнія.

Ще кілька фото місячної веселки

Цей феномен виникає як біле кільце, що оточує небо, завжди на тій самій висоті над горизонтом, що й Сонце. Зазвичай вдається вловити лише фрагменти картини. Мільйони вертикально розташованих крижаних кристалів відбивають сонячні промені по всьому небу, щоб вийшло це гарне явище.

З боків сфери, що виходить, часто з'являються так називається помилкові Сонця, як наприклад на цьому фото

Веселки можуть набувати безліч форм: багатожественні дуги, що перетинаються дуги, червоні дуги, однакові дуги, дуги з пофарбованими краями, темні смуги, “спиці” та багато інших, але поєднує їх те, що всі вони діляться на кольори - червоний, помаранчевий, жовтий , зелений, синій, синій та фіолетовий. Пам'ятаєте з дитинства "запоминалку" розташування квітів у веселці - Кожен Мисливець Бажає Знати, Де Сидить Фазан? і набагато рідкісніші, ніж можна було б уявити. У всі часи безліч різних культур приписували веселкам безліч значень і пояснень, наприклад давні греки вірили, що веселки були дорогою до небес, а ірландці вважали, що в тому місці, де закінчується веселка - лепрекон закопав свій горщик із золотом.

Більше інформації та красивих фото по веселці можна знайти

Промені та Тіні

Корона – це тип плазмової атмосфери, що оточує астрономічне тіло. Найвідоміший приклад такого явища – корона навколо Сонця під час повного затемнення. Воно тягнеться у космосі на тисячі кілометрів і містить іонізоване залізо, розігріте майже до мільйона градусів Цельсія. Під час затемнення його яскраве світло оточує затемнене сонце і здається ніби навколо світила з'являється корона зі світла.

Коли затемнені області чи водопроникні перешкоди, такі як гілки дерева чи хмари, фільтрують промінь сонця - з променів виходять цілі колони світла, які з єдиного джерела у небі. Це явище, що часто використовується у фільмах жахів, зазвичай спостерігається на світанку або заході сонця і може навіть бути засвідчене під океаном, якщо сонячні промені проходять через смуги зламаного льоду. Ця красива фотографія була зроблена в Національному парку Юти

Ще кілька прикладів

Fata Morgana

Взаємодія між холодним повітрям біля рівня землі та теплим повітрям одразу над ним може діяти як заломлююча лінза і перевернути догори дригом зображення об'єктів на горизонті, яким фактичне зображення, здається, коливається. На цьому знімку, робленому в Тюрінгії, Німеччина, обрій на відстані, здається, взагалі зник, хоча синя частина дороги - просто відбиття неба вище за горизонт. Твердження про те, що міражі - цілком неіснуючі зображення, які є лише людям, що загубилися в пустелі, є некоректним, ймовірно переплутаним з ефектами крайнього зневоднення, що може спричинити галюцинацію. Міражі завжди засновані на реальних об'єктах, хоча вірно те, що вони можуть здаватися ближчими через ефект міражу

Віддзеркалення світла крижаними кристалами з майже ідеально горизонтальними плоскими поверхнями створює сильний промінь. Джерелом світла може бути Сонце, Місяць чи взагалі штучне світло. Цікава особливість полягає в тому, що стовп матиме колір цього джерела. На цьому фото, зробленому у Фінляндії, помаранчеве сонячне світло на заході сонця створює такий же помаранчевий чудовий стовп.

Ще парочка "сонячних стовпів")

Світлові контрасти

Зіткнення заряджених частинок у верхній атмосфері часто створює чудові світлові картини у полярних областях. Колір залежить від елементного вмісту частинок – більшість полярних сяйв здається зеленим чи червоним через кисень, проте азот іноді створює глибоку синю чи фіолетову видимість. На фото - відома Аврора Боріліс або Північне сяйво, назване так на честь римської богині світанку Аврори та давньогрецького бога північного вітру Борея

А так Північне сяйво виглядає з космосу

Конденсаційний (інверсійний) слід

Сліди пари, які йдуть за літаком через все небо - це одні з найбільш приголомшливих прикладів втручання людини в атмосферу. Вони створені або вихлопом літака або повітряними вихорами від крил і з'являються лише в холодних температурах на великій висоті, конденсуючись у крижані крапельки та воду. На цьому фото купа інверсійних слідів перехрещує небо, створюючи химерний зразок цього неприродного феномену

Висотні вітри викривляють сліди ракет, і їхні маленькі вихлопні частинки перетворюють сонячне світло на яскраві кольори, що переливаються, які іноді ті ж вітри переносять на тисячі кілометрів, поки ті остаточно не розсіються. На фото - сліди ракети Мінотавр, запущеної з бази ВПС США у Ванденберзі, Каліфорнія

Небо, як і багато інших речей навколо нас, розсіює поляризоване світло, що має певну електромагнітну орієнтацію. Поляризація завжди перпендикулярна безпосередньо світловому шляху і якщо у світлі є лише один напрямок поляризації - кажуть, що світло лінійно поляризоване. Ця фотографія була зроблена з поляризованою лінзою фільтра широкого кута, щоб показати, наскільки захоплюючим виглядає електромагнітний заряд у небі. Зверніть увагу, який відтінок неба має біля горизонту, і який у самому верху

Технічно невидиме неозброєним оком, це явище можна сфотографувати, залишивши камеру як мінімум на годину, а то й на всю ніч з відкритим об'єктивом. Природне обертання Землі змушує зірки у небі рухатися через обрій, створюючи у себе чудові сліди. Єдина зірка у вечірньому небі, яка завжди знаходиться на одному місці – звичайно ж Полярна, оскільки вона знаходиться фактично на одній осі із Землею та її коливання помітні лише на Північному полюсі. Те саме було б вірно на півдні, але немає жодної зірки, досить яскравої для того, щоб спостерігати аналогічний ефект

А ось і фото з полюса)

Слабке трикутне світло, помічене у вечірньому небі і тягнеться до небес, Зодіакальне світло легко ховається легким забрудненням атмосфери або місячним світлом. Феномен цей викликається відбиттям сонячного світла від частинок пилу в космосі, відомих як космічний пил, отже, його спектр абсолютно ідентичний спектру Сонячної системи. Сонячне випромінювання змушує частинки пилу повільно зростати, створюючи величне сузір'я вогників, що витончено розкидані по небу.

ПРОЛАМЛЕННЯ СВІТЛА ПРИ ПЕРЕХОДІ З ВОДИ У ПОВІТРЯ

Опущена у воду паличка, ложечка у склянці чаю внаслідок заломлення світла на поверхні води здаються нам заломленими.

Помістіть на дно непрозорої посудини монету так, щоб вона не була видна. А тепер налийте в посуд води. Монета виявиться видимою. Пояснення цього явища зрозуміле з відео.

Подивіться на дно водоймища та спробуйте оцінити його глибину. Найчастіше зробити це правильно не вдається.

Простежимо більш детально, як і наскільки нам здається зменшеною глибина водоймища, якщо ми дивимося на неї зверху.

Нехай Н (рис. 17) - це справжня глибина водоймища, на дні якої лежить невеликий предмет, наприклад камінчик. Світло, відбите ним, розходиться на всі боки. Деякий пучок променів падає поверхню води у точці Про знизу під кутом а 1 , заломлюється лежить на поверхні і потрапляє у око. Відповідно до закону заломлення можна записати:

але оскільки n 2 = 1, то n 1 sin a 1 = sin ϒ 1 .

Заломлений промінь потрапляє в око в точці В. Зауважимо, що в око потрапляє не один промінь, а пучок променів, перетин якого обмежений зіницею ока.

На малюнку 17 пучок показаний тонкими лініями. Однак цей пучок вузький і ми можемо знехтувати його перетином, прийнявши за лінію АОВ.

Око проектує А в точку А 1 і глибина водоймища нам здається рівною h.

З малюнка видно, що глибина водойми, що здається, h залежить від істинної величини Н і від кута спостереження ϒ 1 .

Висловимо цю залежність математично.

З трикутників АОС та А 1 ОС маємо:

Виключаючи із цих рівнянь ОС, отримаємо:

Враховуючи, що а = 1 і sin 1 = n 1 sin a 1 = n sin a, отримаємо:

У цій формулі залежність глибини водойми, що здається, h від істинної глибини Н і кута спостереження не виступає явно. Для чіткішого уявлення цієї залежності висловимо її графічно.

На графіці (рис. 18) по осі абсцис відкладено значення кутів спостереження в градусах, а по осі ординат - відповідні їм глибини h, що здаються, в частках дійсної глибини Н. Отримана крива показує, що при малих кутах спостереження здається глибина

становить близько ¾ дійсної і зменшується в міру збільшення кута спостереження. При куті спостереження а = 47° настає повне внутрішнє відбиток і промінь із води неспроможна вийти назовні.

МИРАЖІ

У неоднорідному середовищі світло поширюється непрямолінійно. Якщо ми уявимо середовище, в якому показник заломлення змінюється знизу вгору, і подумки розіб'ємо її на тонкі горизонтальні шари,

то, розглядаючи умови заломлення світла при переході від шару до шару, зауважимо, що в такому середовищі промінь світла повинен поступово змінювати свій напрямок (рис. 19, 20).

Таке викривлення світловий промінь зазнає в атмосфері, в якій через ті чи інші причини, головним чином завдяки нерівномірному нагріванню її, показник заломлення повітря змінюється з висотою (рис. 21).

Повітря зазвичай нагрівається від ґрунту, що поглинає енергію сонячних променів. Тому температура повітря знижується її висотою. Відомо також, що з висотою знижується щільність повітря. Встановлено, що зі збільшенням висоти показник заломлення зменшується, тому промені, що йдуть крізь атмосферу, викривляються, пригинаючись до Землі (рис. 21). Це явище отримало назву нормальної атмосферної рефракції. Внаслідок рефракції небесні світила здаються нам дещо «піднятими» (вище за свою справжню висоту) над горизонтом.

Обчислено, що атмосферна рефракція «піднімає» предмети, що знаходяться на висоті 30 °, на 1 "40", на висоті 15 ° - на З "ЗО", на висоті 5 ° - на 9 "45". Для тіл, що знаходяться на горизонті, ця величина досягає 35". Ці цифри відхиляються в ту чи іншу сторону в залежності від тиску і температури атмосфери. нижніми шарами Їх можуть принести вітри з спекотних країн, наприклад, з області гарячої пустелі Якщо в цей час в нижніх шарах знаходиться холодне, щільне повітря антициклону, то явище рефракції може значно посилитися і промені світла, що виходять від земних предметів вгору під деяким кутом. до обрію, можуть повернутися назад на землю (рис. 22).

Однак може статися так, що біля поверхні Землі внаслідок сильного її нагрівання повітря настільки розігрівається, що показник заломлення світла поблизу грунту стане меншим, ніж на деякій висоті над грунтом. Якщо при цьому стоїть безвітряна погода, такий стан може зберегтися досить довго. Тоді промені від предметів, що падають під деяким досить великим кутом до Землі, можуть викривлятися настільки, що, описавши дугу біля Землі, вони підуть знизу вгору (рис. 23а). Можливий випадок, показаний малюнку 236.

Описані вище стану в атмосфері пояснюють виникнення цікавих явищ - атмосферних міражів. Ці явища зазвичай поділяють на три класи. До першого класу відносять найпоширеніші і найпростіші за своїм походженням, звані озерні (чи нижні) міражі, викликають стільки надій і розчарувань у мандрівників пустель.

Французький математик Гаспар Монж, який брав участь у єгипетській кампанії 1798 р., так описує свої враження від міражів цього:

«Коли поверхня Землі сильно розжарена Сонцем і тільки-но починає остигати перед початком сутінків, знайома місцевість більше не простягається до горизонту, як вдень, а переходить, як здається, приблизно в одному льє в суцільну повінь.

Села, розташовані далі, виглядають немов острови серед великого озера. Під кожним селом - її перекинуте відбиття, тільки воно не різке, дрібних деталей не видно, як відбиття у воді, що коливається вітром. Якщо станеш наближатися до села, яке здається оточеним повінню, берег уявної води все віддаляється, водний рукав, що відділяв нас від села, поступово звужується, поки не зникне зовсім, а озеро... тепер починається за цим селом, відбиваючи в собі села, розташовані далі» (рис. 24).

Пояснення цього явища просте. Нижні шари повітря, розігріті від ґрунту, не встигли ще піднятися нагору; їхній показник заломлення світла менше, ніж верхніх. Тому промені світла, що виходять від предметів (наприклад, від точки В на пальмі, рис. 23а), згинаючи в повітрі, потрапляють у око знизу. Око проектує промінь у точку 1 . Те саме відбувається з променями, що йдуть від інших точок предмета. Предмет здається спостерігачеві перекинутим.

Звідки ж вода? Вода - це відображення небосхилу.

Щоб побачити міраж, немає потреби їхати до Африки. Його можна спостерігати у спекотний тихий літній день і в нас над розігрітою поверхнею асфальтового шосе.

Міражі другого класу називають верхніми чи міражами далекого бачення. Вони найбільше схоже «нечуване диво», описане М. У. Гоголем. Наведемо описи кількох таких міражів.

З Лазурного берега Франції рано вранці з вод Середземного моря, з-за обрію, піднімається темний ланцюжок гір, в якому жителі впізнають Корсику. Відстань до Корсики більше 200 км, так що про пряму видимість не може бути й мови.

На англійському узбережжі, поблизу Гастінгса, можна побачити французький берег. Як повідомляє натураліст Нье-Діге, «поблизу Реджо в Калабрії, навпроти сицилійського берега і міста Мессини, часом видно в повітрі цілі незнайомі місцевості з стадами, кипарисовими гаями і замками. Недовго протримавшись у повітрі, міражі зникають».

Міражі далекого бачення з'являються в тому випадку, якщо верхні шари атмосфери виявляться з будь-яких причин, наприклад, при попаданні туди нагрітого повітря, особливо розрідженими. Тоді промені, що походять від земних предметів, викривляються сильніше і досягають земної поверхні, йдучи під великим кутом до горизонту. Око ж спостерігача проектує їх у тому напрямі, яким вони входять у нього.

Мабуть, у тому, що велика кількість міражів далекого бачення спостерігається на узбережжі Середземного моря, винна пустеля Сахара. Гарячі маси повітря піднімаються над нею, потім йдуть на північ і створюють сприятливі умови для виникнення міражів.

Верхні міражі спостерігаються й у північних країнах, коли дмуть теплі південні вітри. Верхні шари атмосфери виявляються нагрітими, а нижні - охолодженими через наявність великих мастаючих льодів і снігів.

Іноді спостерігаються одночасно прямі та зворотні зображення предметів. На рисунках 25-27 представлені саме такі явища, які спостерігаються в арктичних широтах. Мабуть, над Землею є більш щільні і більш розріджені шари повітря, що перемежуються, викривляють промені світла приблизно так, як показано на малюнку 26.

Міражі третього класу – наддальнього бачення – важко пояснити. Наведемо опис кількох із них.

«Опираючись на свідчення кількох осіб, які заслуговують на довіру, – пише К. Фламаріон у книзі «Атмосфера», – я можу повідомити про міраж, який бачили в місті Верв'є (Бельгія) у червні 1815 року. Одного ранку жителі міста побачили в небі військо, і так ясно, що можна було розрізнити костюми артилеристів, гармату зі зламаним колесом, яке ось-ось відвалиться... Це був ранок бою при Ватерлоо!» Відстань між Ватерлоо та Верв'є по прямій лінії - 105 км.

Відомі випадки, коли міражі спостерігалися на відстані 800, 1000 та більше кілометрів.

Наведемо ще один разючий випадок. У ніч проти 27 березня 1898 р. серед Тихого океану екіпаж бременського судна «Матадор» був наляканий баченням. Близько півночі екіпаж помітив приблизно за дві милі (3,2 км) судно, яке боролося з сильним штормом.

Це було дивно, що навколо стояв штиль. Судно перетинало курс «Матадора», і були миті, коли здавалося, що зіткнення кораблів неминуче. . Через деякий час судно зникло, несучи з собою вітер та хвилі.

Справа пояснилася пізніше. Виявилося, що це відбувалося з іншим судном, яке під час «бачення» знаходилося від «Матадора» на відстані 1700 км.

Якими шляхами проходить світло в атмосфері так, що зберігаються виразні зображення предметів на таких великих відстанях? Точної відповіді на це питання поки що немає. Висловлювалися припущення про утворення в атмосфері гігантських повітряних лінз, запізнення вторинного міражу, тобто міражу від міражу. Можливо, що тут відіграє роль іоносфера, що відображає не тільки радіохвилі, а й світлові хвилі.

Очевидно, описані явища мають таке ж походження, як і інші міражі, що спостерігаються на морях, звані «Летючого голландця» або «Фата Моргана», коли моряки бачать примарні судна, що зникають потім і наводять страх на забобонних людей.

РАДУГА

Веселка – це гарне небесне явище – завжди привертала увагу людини. У колишні часи, коли люди ще дуже мало знали про навколишній світ, веселку вважали «небесним знаменням». Так, давні греки думали, що веселка – це посмішка богині Іріди.

Веселка спостерігається осторонь, протилежній Сонцю, і натомість дощових хмар чи дощу. Різнобарвна дуга зазвичай знаходиться від спостерігача на відстані 1-2 км, іноді її можна спостерігати на відстані 2-3 м на тлі водяних крапель, утворених фонтанами або розпилювачами води.

Центр веселки знаходиться на продовженні прямої, що сполучає Сонце та очей спостерігача, - на протисонячній лінії. Кут між напрямком на головну веселку та протисонячною лінією становить 41-42° (рис. 28).

У момент сходу сонця протисонячна точка (точка М) знаходиться на лінії горизонту і веселка має вигляд півкола. У міру підняття Сонця протисонячна точка опускається під обрій і розмір веселки зменшується. Вона є лише частиною кола. Для спостерігача, що знаходиться високо, наприклад. літак, веселка видно як повне коло з тінню спостерігача в центрі.

Часто спостерігається побічна веселка, концентрична з першою, з кутовим радіусом близько 52 ° і зворотним розташуванням кольорів.

При висоті Сонця 41 ° головна веселка перестає бути видимою і над горизонтом виступає лише частина побічної веселки, а при висоті Сонця більше 52 ° не видно і побічна веселка. Тому в середніх і екваторіальних широтах близько півдня це явище природи ніколи не спостерігається.

У веселки, як і в спектра, розрізняють сім основних кольорів, які плавно переходять один в інший. Вид дуги, яскравість кольорів, ширина смуг залежать від розмірів крапельок води та їх кількості. Великі краплі створюють веселку більш вузьку, з квітами, що різко виділяються, малі - дугу розпливчасту, бляклу і навіть білу. Ось чому яскраву вузьку веселку видно влітку після грозового дощу, під час якого падають великі краплі.

Вперше теорія веселки була дана 1637 р. Р. Декартом. Він пояснив веселку як явище, пов'язане з відображенням та заломленням світла у дощових краплях.

Освіта квітів та його послідовність було пояснено пізніше, після розгадки складної природи білого світла та її дисперсії серед. Дифракційна теорія веселки розроблена Ері та Пертнером.

Розглянемо найпростіший випадок: нехай на краплю має форму кулі, падає пучок паралельних сонячних променів (рис. 29). Промінь, що падає на поверхню краплі в точці А, заломлюється всередині неї за законом заломлення: n 1 sin a = п 2 sin β, де n 1 = 1, n 2 ≈ 1,33 відповідно показники заломлення повітря і води, a - кут падіння, β - кут заломлення світла.

Усередині краплі промінь йде прямою АВ. У точці відбувається часткове заломлення променя і часткове його відображення. Зауважимо, що, що менше кут падіння у точці У, отже, й у точці А, то менше інтенсивність відбитого променя і тим більше інтенсивність заломленого променя.

Промінь АВ після відображення в точці В проходить під кутом β 1 " = β 1 потрапляє в точку С, де також відбувається часткове відбиття та часткове заломлення світла. Заломлений промінь виходить з краплі під кутом у2, а відбитий може пройти далі, в точку D і Таким чином, промінь світла в краплі зазнає багаторазове відбиття і заломлення.При кожному відображенні деяка частина променів світла виходить назовні і інтенсивність їх усередині краплі зменшується. Однак спостерігати його важко, оскільки він губиться на тлі яскравих прямих сонячних променів.Промені ж, заломлені в точці С, створюють у сукупності на тлі темної хмари первинну веселку, а промені, що зазнають заломлення в точці D

дають вторинну веселку, яка, як випливає зі сказаного, менш інтенсивна, ніж первинна.

Для випадку К = 1 отримуємо Θ = 2 (59 ° 37 "- 40 ° 26") + 1 = 137 ° 30".

Отже, кут спостереження веселки першого порядку дорівнює:

φ 1 = 180 ° - 137 ° 30 "= 42 ° 30"

Для променя DE" дає веселку другого порядку, тобто у випадку К = 2, маємо:

Θ = 2 (59 ° 37 "- 40 ° 26") + 2 = 236 ° 38 ".

Кут спостереження веселки другого порядку φ 2 = 180 ° - 234 ° 38 "= - 56 ° 38".

Звідси випливає (це видно і з малюнка), що в даному випадку веселка другого порядку з землі не видно. Для того, щоб вона була видна, світло має входити в краплю знизу (рис. 30, б).

При розгляді утворення веселки слід врахувати ще одне явище - неоднакове заломлення хвиль світла різної довжини, тобто світлових променів різного кольору. Це явище називається дисперсії. Внаслідок дисперсії кути заломлення і кути відхилення променів у краплі різні для променів різного забарвлення. Хід трьох променів - червоного, зеленого і фіолетового - схематично показаний малюнку 30, а дуги першого порядку і малюнку 30, б дуги другого порядку.

З малюнків видно, що послідовність кольорів у цих дугах є протилежною.

Найчастіше ми спостерігаємо одну веселку. Нерідкі випадки, коли на небосхилі з'являються одночасно дві райдужні смуги, розташовані одна над одною; спостерігають, щоправда, досить рідко, і ще більше райдужних небесних дуг - три, чотири і навіть п'ять одночасно. Це цікаве явище спостерігали ленінградці 24 вересня 1948, коли в другій половині дня серед хмар над Невою з'явилися чотири веселки. Виявляється, що веселка може виникати не тільки від прямого сонячного проміння; нерідко вона з'являється і у відбитих променях Сонця. Це можна побачити на березі морських заток, великих річок та озер. Три-чотири такі веселки – звичайні та відбиті – створюють часом гарну картину. Так як відбиті від водної поверхні промені Сонця йдуть знизу вгору, то веселка, що утворюється в цих променях, може виглядати іноді незвичайно.

Не слід думати, що веселку можна спостерігати лише вдень. Вона буває і вночі, щоправда, завжди слабка. Побачити таку веселку можна після нічного дощу, коли з-за хмар вигляне Місяць.

Певну подобу веселки можна отримати на наступному досвіді. Візьміть колбу з водою, висвітлить її сонячним світлом або лампою через отвір у білій дошці. Тоді на дошці чітко стане видно веселку (рис. 31, а), причому кут розбіжності променів у порівнянні з початковим напрямом становитиме близько 41-42 ° (рис. 31,6). У природних умовах екрану немає, зображення виникає на сітківці ока, і око проектує зображення на хмари.

Якщо веселка з'являється ввечері перед заходом Сонця, спостерігають червону веселку. В останні п'ять чи десять хвилин перед заходом сонця всі кольори веселки, крім червоного, зникають, вона стає дуже яскравою і видимою навіть через десять хвилин після заходу сонця.

Гарне видовище є веселка на росі.

Її можна спостерігати при сході Сонця на траві, покритій росою. Ця веселка має форму гіперболи.

НІМБИ

Розглядаючи веселку на лузі, ви мимоволі помітите дивовижний незабарвлений світловий ореол - німб, що оточує тінь вашої голови. Це не оптична ілюзія та не явище розмаїття. Коли тінь падає на дорогу, ореол зникає. Яке ж пояснення цього цікавого явища? Краплі роси виразно відіграють тут важливу роль, бо при зникненні роси зникає явище.

Для з'ясування причини явища зробіть такий досвід. Візьміть сферичну колбу з водою та поставте її на сонячне світло. Нехай вона зображує краплю. Помістіть позаду колби близько до неї аркуш паперу, який відіграватиме роль трави. Подивіться на колбу під малим кутом по відношенню до напрямку падаючих променів. Ви побачите її яскраво освітленим промінням, відбитим від паперу. Промені ці йдуть майже точно назустріч променям Сонця, які падають на колбу. Ледве вбік відведіть очі, і яскравого освітлення колби вже не видно.

Тут ми маємо справу не з розсіяним, а з спрямованим пучком світла, що походить від яскравої плями на папері. Колба діє як лінза, яка спрямовує світло на нас.

Пучок паралельних сонячних променів після заломлення в колбі дає на папері більш менш фокусоване зображення Сонця у вигляді яскравої плями. У свою чергу досить багато світла, що випромінюється плямою, захоплюється колбою і після заломлення в ній прямує назад у бік Сонця, у тому числі в наші очі, оскільки ми стоїмо спиною до Сонця. Оптичні недоліки нашої лінзи - колби дають деякий розсіяний світловий потік, але все ж таки основний потік світла, що виходить від яскравої плями на папері, спрямований у бік Сонця. Але чому ж світло, відбите від трав, не зелене?

Він насправді має слабкий зелений відтінок, але в основному він білий, так само як світло, спрямовано відбитий від гладких пофарбованих поверхонь, як, наприклад, відблиски від зеленої або жовтої класної дошки, від кольорового скла.

Але крапельки роси не завжди кулясті. Вони можуть бути спотвореними. Тоді деякі з них спрямовують світло убік, але воно проходить повз очі. Інші ж крапельки, як, наприклад, зображені малюнку 33, мають таку форму, що світло, що впав на них після одно-або дворазового відображення прямує назад у бік Сонця і потрапляє в очі спостерігача, що стоїть до нього спиною.

Нарешті слід зазначити ще одне дотепне пояснення цього явища: спрямовано відбивають світло тільки те листя трави, на яке падає пряме світло Сонця, тобто ті, які з боку Сонця не заслонені іншим листям. Якщо врахувати, що листя більшості рослин завжди повертаються своєю площиною до Сонця, то очевидно, що такого листя виявиться досить багато (рис. 33, д). Тому німби можна також спостерігати і без роси, на поверхні гладко скошеного луки або стисненого поля.

Екологія

У багатьох культурах існують легенди та міфи про силу веселки, люди присвячують їй твори мистецтва, музики та поезії.

Психологи стверджують, що люди захоплюються цим природним явищем, тому що веселка є обіцянкою світлого, "райдужного" майбутнього.

З технічного погляду веселка виникає, коли світло проходить через крапельки води в атмосфері, і заломлення світла призводить до звичного всім нам виду вигнутої арки різних кольорів.

Ось ці та інші цікаві факти про веселку:

7 фактів про веселку (з фото)

1. Веселку рідко можна побачити опівдні

Найчастіше веселка виникає вранці та ввечері. Щоб веселка змогла сформуватися, сонячне світло має потрапити до дощової краплі під кутом приблизно 42 градуси. Це навряд чи станеться, коли Сонце вище, ніж під кутом 42 градуси в небі.

2. Веселка з'являється і вночі

Веселку можна побачити і після настання темряви. Таке явище називають місячною веселкою. І тут промені світла заломлюються при відбитку від Місяця, а чи не безпосередньо від Сонця.

Як правило, вона буває менш яскравою, тому що чим яскравіше світло, тим різнобарвніше веселка.

3. Дві людини не можуть бачити одну і ту ж веселку

Світло, відбите від певних дощових крапель, відбивається від інших крапель з абсолютно різного кута для кожного з нас. Це створює різний образ веселки.

Так як дві людини не можуть перебувати в тому самому місці, вони не можуть бачити одну і ту ж веселку. Більше того, навіть кожне наше око бачить різну веселку.

4. Ми ніколи не зможемо досягти кінця веселки

Коли ми дивимось на веселку, здається, ніби вона пересувається разом із нами. Це відбувається тому, що світло, яке її формує, робить це з певної відстані та кута для спостерігача. І ця відстань завжди залишиться між нами та веселкою.

5. Ми не можемо бачити всі кольори веселки

Багато хто з нас з дитинства пам'ятає віршик, який дозволяє запам'ятати 7 класичних кольорів веселки (Кожен мисливець бажає знати, де сидить фазан).

Кожен – червоний

Мисливець – помаранчевий

Бажає – жовтий

Знати – зелений

Де – блакитний

Сидить – синій

Фазан – фіолетовий

Однак насправді веселка складається з більш ніж мільйона кольорів, включаючи кольори, які людське око не може побачити.

6. Веселка буває подвійною, потрійною і навіть четверною

Ми можемо побачити більше однієї веселки, якщо світло відображається всередині краплі і поділяється на кольори. Подвійна веселка з'являється, коли це відбувається всередині краплі двічі, потрійна - коли тричі і таке інше.

При четверній веселці щоразу, коли відбивається промінь, світло, а відповідно і веселка стає блідішою і тому останні дві веселки видно дуже слабо.

Щоб побачити таку веселку, потрібно щоб збіглося відразу кілька факторів, а саме абсолютно чорна хмара, або рівномірний розподіл розмірів дощових крапель, або проливний дощ.

7. Ви можете самі змусити веселку зникнути

Використовуючи поляризаційні сонячні окуляри, можна перестати бачити веселку. Це тому, що вони покриті дуже тонким шаром молекул, які у вертикальні ряди, а світло, відбитий від води, поляризується горизонтально. Це можна побачити на відео.