Радуги появляются, когда солнечный свет проходит сквозь падающие капли дождя. Скорость света очень велика. Однако, проходя через воду, она сильно замедляется. Физики называют это затуханием. То же самое замедление происходит, когда солнечный свет просвечивает сквозь дождевую каплю.
Роб Харт-ведущий метеоролог Национальной метеорологической службы в Чарльстоне, штат Вашингтон говорит: "Солнечный свет на самом деле имеет все виды цветов. Когда солнечный свет проходит сквозь капли дождя, вода заставляет солнечный свет изгибаться». Ученые ссылаются на то, что изгиб, как рефракция.
Поскольку каждый оттенок имеет немного различную длину волны, каждый замедляет и преломляет различную величину. Это преломление разделяет цвета и посылает их из дождевой капли, направляющейся в несколько разных направлениях. Это превращает солнечный свет в великолепную дугу по небу.
Время от времени солнечный свет, попадающий в каплю дождя, становится особенно интенсивным. «Когда это происходит», отмечает Харт, – "только определенные части и цвета солнечного света проходят через него. Немного оставшегося света отражается-отскакивает-от внутреннего края капли дождя.
Когда этот слабый свет попадает на другую сторону, он уже разделен на свои цвета. И поскольку это отражение, цвета поменялись местами. Вот почему, когда вы видите двойную радугу, вторичная дуга намного тусклее, и ее цвета переворачиваются. Это действительно "зеркальное отражение" первичной дуги.
Радуги образуются напротив солнца. Поэтому, чтобы увидеть его, убедитесь, что вы стоите спиной к Солнцу и дождю перед вами. Эти красочные дуги обычно развиваются летом после дневной грозы. Когда дожди уходят (обычно на восток), позднее солнце на Западе может светить сквозь завесу отступающего дождя.
Радуги бывают разных форм и размеров. ”Чем выше в небе находится Солнце, тем труднее солнечному свету согнуться настолько, чтобы получились цвета радуги", - говорит Харт. “Возможны только очень маленькие радуги. Но чем Солнце находится ниже в небе, тем больше шансов, что появится радуга. Эти радуги могут быть намного больше.”
Вот почему, если вы видите радугу в полдень, она, вероятно, едва поднимается над землей. Но если вы увидите его на закате, он будет возвышаться высоко в небе.
Их цвета тоже могут быть разными.
Когда дуги формируются вокруг восхода или захода солнца, они, как правило, почти полностью красные. Причина: когда Солнце находится близко к горизонту, его свет проникает через атмосферу косо. Это отфильтровывает больше синих, зеленых, желтых и фиолетовых оттенков. В результате получается почти одноцветная радуга, которая пылает огненным красно-оранжевым цветом.
И знаете ли вы, что радуга может буквально пройти полный круг? - Это правда. Если вы находитесь в самолете, на вершине горы или где-то высоко, откуда открывается перспектива внизу, радуга будет не дугой, а полным кругом. Без земли внизу, чтобы остановить эффект призмы, он просто продолжает идти.
Капли воды в тумане могут преломлять солнечный свет в его различных длинах волн и образовывать туманную дугу, похожую на радугу. Более мелкие капли воды не сильно разделяют цвета света, поэтому туманные шары кажутся призрачно-белыми.
Если вы когда-нибудь видели бледную, жуткую белую дугу высоко в небе, вы можете принять ее за призрак радуги. Никакого навязчивого духа, это на самом деле туманная радуга.
Они формируются почти так же, как радуги. Туман - это облако водяного пара вблизи Земли. Подобно каплям дождя, вода тумана может преломлять солнечный свет в его разнообразных оттенках. Но охота на Туманную радугу может быть непростой задачей. Это потому, что если вы находитесь рядом с туманом, то, вероятно, находитесь внутри него. Туман, как правило, не имеет острого “края”, который позволяет солнечному свету просвечивать сквозь него (если смотреть с земли).
«Насколько редки туманные радуги в значительной степени зависит от того, где вы находитесь на планете", - говорит лес Коули. Он является химическим физиком и создателем популярного сайта атмосферная оптика. Он специализируется на науке о необычных достопримечательностях в небе.
Туманным радугам нужны оба тумана и солнечного света. Таким образом, регионы, подверженные частым туманам — такие как американский залив Сан — Франциско, горы или Арктика-как правило, имеют больше туманных радуг.
Расположение солнца тоже очень важно. Он должен быть позади тебя, а туман-впереди. Вам также нужно знать, что искать, так как туманный лук странно белый. И это связано с размером капель воды.
Эти капли в тумане гораздо меньше, чем капли дождя. Отдельные капли в банке тумана могут иметь только десятую часть миллиметра (0,004 дюйма) в поперечнике. Напротив, диаметр капли дождя может быть в 20-30 раз больше этого размера. И вот почему это так важно. Более мелкие капельки пропускают меньше света. Это отбросит гораздо более тонкую полосу света на фоне неба. Более мелкие капли также преломляются меньше. Поскольку свет не разделяется так широко, все цвета накладываются друг на друга. Это делает эти луки в основном белыми, потому что белый-это смесь всех цветов. Иногда, может быть намек на цвет. Снаружи может развиться немного красного цвета, а внутри-синевато-пурпурный.
Иногда призматическое облако будет находиться не на уровне земли, а выше. Его капельки тоже будут немного больше, чем у тумана. Если достаточное количество этих капель достаточно плотно упаковано в области, они тоже могут образовать лук.
Действительно, отмечает Коули “ " облака и туманы - это одно и то же явление.- Цвет облачного лука, скорее всего, будет где-то посередине между призрачно-бледным туманным луком и яркими пылающими оттенками радуги грозы.
Лунная радуга
Иногда и ночью может появиться радуга. Но без солнечного света ему нужен альтернативный источник освещения — например, полная луна.
Физика этих лун та же, что и для радуги. Они просто используют Луну, а не Солнце в качестве источника света.
Ванесса Алонсо-метеоролог, которая работает на WCBI-TV в Колумбусе говорит: «Лунная радуга похожа на ночную радугу» - замечает она. “Произведенную лунным светом", она объясняет, что Луна должна быть почти полностью освещена (по крайней мере, 85 процентов освещенности), чтобы иметь достаточно света для создания дуги.
Другие виды легких радуг могут образовываться и без дождя. Тающий град и туман могут нанести тонкую ледяную или водянистую глазурь на края градин или снежинок. Время от времени это тоже может выдавить радугу.
Даже споры плесени могут заставить свет призмироваться в радугу. Хотя это звучит немного противно, ветер может выдувать грибы и споры плесени, как густое облако. Свет может рассеиваться, проходя через такое облако. Часть рассеянного света может перекрываться, образуя вокруг Солнца странную зелено-оранжевую корону.
Эксперимент
С 5 по 24 августа 2018 года объединились 40 ученых со всего мира. Некоторые изучали изменение климата. Другие сосредоточились на науке об океане. Некоторые специализировались на арктической экологии. И по крайней мере один специализировался на медузах и морских огурцах. 7 августа они поднялись на борт ледокола береговой охраны США "Хили" в Номе, штат Аляска, и проплыли через Северный Ледовитый океан. Каждые 15 километров (9,3 мили) в течение двух недель мы анализировали океанскую воду и жизнь в ней.
В этом регионе за Полярным кругом летом солнце никогда не заходит. Он просто опускается, чтобы скользнуть по горизонту, а затем снова поднимается. Однажды солнечным вечером они поняли, что условия для Туманной радуги были благоприятны.
Как по волшебству, около 10 часов вечера солнце скрылось в густом тумане. И да, появилась туманная радуга. Она отбрасывала ленту чисто-белого света.
Они направились на верхнюю палубу. Там было достаточно высоко, чтобы туман был и выше, и ниже них. Это означало, что туманная радуга будет в обоих местах. Действительно, она вытянулась, чтобы сделать полный круг на 360 градусов.
На самом деле это был радуга была отражением света. Здесь солнечный свет из туманной арки отражался в океане, а затем снова поднимался к небу. Это создало дополнительный тусклый лук, чье дно висело ниже основной дуги.
Днем или ночью, градом или туманом, плесенью или дождем, свет может принимать самые разнообразные траектории, иногда давая оптические прелести. Так что держите ухо востро.
