Widok tęczy może wydawać się nagrodą. Po gwałtownej burzy miło jest zobaczyć kolorowy łuk przecinający uspokajające niebo. Ale możesz (lub nie) być zaskoczony, wiedząc, że tęcze tak naprawdę nie są łukami, ani też nie są „łukami”. Właściwie to pełne koła .
Dlaczego więc widzimy tylko łuk? Często tęcze, które widzimy, są częściowo zasłonięte przez ziemię i horyzont. Aby obserwować jeden w całej jego okrągłej chwale, musiałbyś znaleźć ładny, wysoki punkt widokowy. Wyjaśnimy, jak zachodzi to zjawisko.
Stopnie separacji
Medium ma znaczenie: w powietrzu lekkie przeloty z prędkością 186 000 mil na sekundę (300 000 kilometrów na sekundę). Ale ponieważ woda w stanie ciekłym jest gęstsza, światło nie może przez nią przepływać tak szybko. Kiedy więc promień światła, który przeciskał się przez powietrze, uderzył w zbiornik wodny, nieco zwalniał.
W przypadku tęczy światło słoneczne wpadające do poszczególnych kropel wody wielokrotnie ugina się lub załamuje. Najpierw ugina się po przejściu do kulki H2O. Następnie światło odbija się od wewnętrznej ściany po drugiej stronie kropli i ponownie wchodzi w powietrze. Podczas wychodzenia światło ponownie się załamuje.
Poprzez załamanie, kropelki rozdzielają światło słoneczne na jego kolory składowe. Chociaż wygląda na białą, promienie słoneczne są w rzeczywistości mieszaniną wszystkich kolorów w widmie światła widzialnego .
Każdy z nich ma inną długość fali; najdłuższy należy do światła czerwonego, a najkrótszy jest zarezerwowany dla światła fioletowego. Z powodu tych dziwactw, kiedy wiązka białego światła słonecznego wpada do kropli wody, jej kolory składowe załamują się - i wychodzą z H2O - pod różnymi kątami. Dlatego wszystkie kolory tęczy są podzielone na osobne warstwy.
Jeśli chcesz zobaczyć tęczę, twoje oczy muszą być skierowane z dala od słońca - a przed tobą musi znajdować się duże stężenie unoszących się w powietrzu kropelek wody. Gdy trafi w nie wiązka białego światła, jej składowe kolory rozpraszają się.
Rain O's
Twoja zdolność postrzegania niektórych z tych kolorów jest podyktowana twoim fizycznym miejscem pobytu. Każda kropla w tej kurtynie ciekłej wody to malutki pryzmat. Wszystkie łamią białe światło na wyraźne promienie światła czerwonego, pomarańczowego, żółtego, zielonego, niebieskiego, indygo i fioletowego. Ale twoje gałki oczne nigdy nie zobaczą więcej niż jednego koloru na kroplę (jeśli tak). Wszyscy inni wychodzą z kropli pod złym kątem, aby spotkać się z twoimi źrenicami.
Fiolet jest najniższym kolorem tęczy, ponieważ fioletowe światło wychodzi z koralików wodnych pod najostrzejszym kątem: 40 stopni w stosunku do punktu wejścia . W międzyczasie czerwone światło - które znajduje się na szczycie tęczy - jest wysyłane z powrotem w twoim ogólnym kierunku pod kątem 42 stopni.
Kluczowym czynnikiem jest tutaj lokalizacja punktu antysolarnego . To miejsce na niebie - lub na ziemi - znajdujące się dokładnie 180 stopni od słońca w stosunku do Twojej perspektywy. W jasny, słoneczny dzień głowa twojego cienia wyznacza punkt antysolarny. Każda tęcza to idealnie okrągły pierścień pośrodku tego właśnie miejsca.
Jednak jeśli stoisz na poziomie gruntu, nie będziesz w stanie zobaczyć dolnej połowy koła. Rzeczywiście, z tego punktu obserwacyjnego praktycznie każda część tęczy, która zanurza się poniżej horyzontu, staje się niewidoczna. Jedną z przyczyn takiego stanu rzeczy jest to, że bliskość powierzchni Ziemi ogranicza ilość i koncentrację kropel deszczu w zasięgu wzroku.
W związku z tym odsetek tęczy widocznej dla większości ludzi jest bezpośrednio skorelowany z pozycją słońca. Kiedy nasz słoneczny sąsiad ledwo wygląda zza horyzontu , punkt antysolarny będzie dość wysoko, dając szansę zobaczenia znacznie większej tęczy niż gdyby słońce wspięło się wyżej.
I odwrotnie, jeśli Słońce znajduje się ponad 42 stopnie nad horyzontem, obserwatorzy naziemni nie mogą zobaczyć jakiejkolwiek części tęczy. Ale kiedy szybujesz w samolocie, sprawy stają się ciekawsze. W deszczowe lub mgliste dni pasażerowie samolotów i piloci czasami widzą pełne okrągłe tęcze . Co więcej, w 2013 roku fotograf Colin Leonhardt wykonał to zdjęcie okrągłej podwójnej tęczy podczas lotu wokół australijskiej plaży Cottesloe.
Chwała Ojcu
Na zakończenie porozmawiamy o okrągłych i kolorowych złudzeniach optycznych, które wyglądają jak tęcze, ale nie są. Zarezerwuj miejsce przy oknie podczas następnego lotu, a będziesz świadkiem chwały . Są to ciasne kręgi, które mogą pojawić się wokół punktu antysolarnego, gdy patrzysz w dół na chmurę lub koc mgły. W przeciwieństwie do tęczy są wytworem fal elektromagnetycznych . Można zobaczyć chwały z wysokich szczytów górskich.
Na uwagę zasługują również wielokolorowe aureole, które czasami otaczają słońce lub księżyc. Niesamowite pierścienie powstają w wyniku interakcji światła i zawieszonych kryształków lodu.
TERAZ TO WSPANIAŁE
Most, który przebiega przez rodzinne miasto Jima Hensona Leland w stanie Mississippi, został oficjalnie nazwany na jego cześć „ Mostem Tęczowego Połączenia ”. (Jeśli nie dostaniesz odniesienia, „Rainbow Connection” to tytuł nominowanej do Oscara ballady śpiewanej przez Kermita the Frog - najpopularniejszą postać Hensona - w filmie „The Muppet Movie” z 1979 roku).
