Если радуги круглые, почему мы видим только арки?

Вид радуги может показаться наградой. После сильной грозы приятно заметить красочную арку, пересекающую успокаивающее небо. Но вы можете быть удивлены (а можете и не быть), узнав, что радуги на самом деле не арки и не "луки". На самом деле это полные круги.

Так почему же мы видим только арку? Часто радуги, которые мы видим, частично закрыты землей и горизонтом. Чтобы наблюдать радугу во всем ее круглом великолепии, вам нужно найти хорошую высокую точку обзора. Мы объясним, как происходит это явление.

Степени разделения

Среды имеют значение: В воздухе легкие круизы совершаются со скоростью 186 000 миль в секунду (300 000 километров в секунду). Но поскольку жидкая вода более плотная, свет не может проходить через нее так быстро. Итак, как только луч света, пронесшийся по воздуху, попадает в водоем, он немного замедляется.

В случае радуги солнечный свет, попадающий на отдельные капли воды, изгибается — или преломляется - многократно. Во-первых, она изгибается, переходя в шарик H2O. После этого свет отражается от внутренней стенки на дальней стороне капли и возвращается в воздух. При выходе свет снова преломляется.

Каждая из них имеет разную длину волны; самая длинная принадлежит красному свету, а самая короткая зарезервирована для фиолетового света. Из-за этих особенностей, когда луч белого солнечного света попадает в каплю воды, составляющие его цвета преломляются — и выходят из H2O — под разными углами. Вот почему все цвета в радуге разделены на отдельные слои.

Если вы надеетесь увидеть радугу, ваши глаза должны быть направлены в сторону от солнца — и перед вами должна быть большая концентрация находящихся в воздухе капель воды. Как только луч белого света попадает на них, составляющие его цвета рассеиваются.

Дождевые капли

Ваша способность воспринимать некоторые из этих цветов продиктована вашим физическим местонахождением. Каждая капля в этой завесе жидкой воды представляет собой крошечную призму. Все они разбивают белый свет на отдельные лучи красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего, индиго и фиолетового света. Но ваши глазные яблоки никогда не увидят более одного цвета на каплю (если это возможно). Все остальные выходят из спуска под неправильным углом, чтобы встретиться с вашими зрачками.

Фиолетовый - самый низкий цвет в радуге, потому что фиолетовый свет выходит из водяных шариков под самым острым углом: 40 градусов относительно своей точки входа. Между тем, красный свет, который находится на вершине радуги, направляется обратно в вашем общем направлении под углом 42 градуса.

Ключевым фактором здесь является расположение анти солнечной точки. Это точка в небе — или на земле - которая находится на расстоянии ровно 180 градусов от солнца относительно вашей перспективы. В яркий солнечный день верхняя часть вашей тени отмечает точку, противоположную солнечной. Каждая радуга представляет собой идеально круглое кольцо, сосредоточенное вокруг этого самого места.

Однако, если вы стоите на уровне земли, вы не сможете увидеть нижнюю половину круга. Действительно, с этой точки обзора практически любая часть радуги, опускающаяся за горизонт, становится невидимой. Одна из причин этого заключается в том, что близость земной поверхности ограничивает количество и концентрацию дождевых капель в пределах вашей прямой видимости.

Таким образом, процентная доля радуги, видимая большинству людей, напрямую коррелирует с положением солнца. Когда наша солнечная соседка едва выглядывает из-за горизонта, анти солнечная точка будет находиться довольно высоко, предоставляя вам шанс увидеть гораздо большую радугу, чем вы могли бы увидеть, когда солнце поднимается выше.

И наоборот, если солнце находится более чем на 42 градуса над горизонтом, для наземных наблюдателей становится невозможным увидеть какую-либо часть радуги вообще. Но когда вы парите в самолете, все становится интереснее. В дождливые или туманные дни пассажиры самолетов и пилоты иногда видят полные круглые радуги. Более того, в 2013 году фотограф Колин Леонхардт сделал этот снимок круглой двойной радуги во время полета над австралийским пляжем Коттслоу.

Заключение

В заключение мы поговорим о некоторых круглых и красочных оптических иллюзиях, которые выглядят как радуги, но таковыми не являются. Забронируйте место у окна на вашем следующем рейсе, и вы сможете стать свидетелем славы. Это плотные круги, которые могут появиться вокруг точки, противоположной солнечной, когда вы смотрите вниз на облако или покрывало тумана. В отличие от радуг, они являются продуктом электромагнитных волн. Великолепие можно увидеть с высоких горных вершин.

Также заслуживают внимания разноцветные ореолы, которые иногда окружают солнце или луну. Жуткие кольца образуются в результате взаимодействия света и взвешенных кристаллов льда.

Источник