Obsah
- Čo spôsobuje dúhové farby
- Ako sa tvoria dúhy
- Poradie farieb dúhy
- Teória farieb Isaaca Newtona
- Iné typy dúh
- Pamätanie farieb dúhy
- Vytvorte si svoju vlastnú dúhu
Gréckemu filozofovi Aristotelesovi pripisuje „objavenie“ dúhy v roku 350 ° C. Až okolo roku 1665 A.D. však Isaac Newton prvýkrát zasadil semená toho, čo sa neskôr stalo vedeckým vysvetlením toho, prečo dúhy tvoria ich spôsob. Sedem farieb dúhy - červená, oranžová, žltá, zelená, modrá, indigo a fialová - sa vždy objavujú v rovnakom poradí.
Čo spôsobuje dúhové farby
Kým dúha môže vyzerať ako na pevnom mieste na oblohe, tak to tak nie je. Každý vidí dúhu na inom mieste v závislosti od polohy na zemi a polohy slnka (alebo iného zdroja svetla). Ďalším skvelým faktom o dúhach je to, že nikto nikdy nevidel presne to isté. To, čo vidíte, sa líši v závislosti od toho, ako sa svetlo ohýba a odráža späť k vám. Niekto, kto vyzerá, že stojí priamo pod dúhou, sa naň pozrie z diaľky.
Krásne farby, ktoré vidíte, keď sa objaví dúha, sú spôsobené rozdelením svetla hranolom na rôzne vlnové dĺžky, čo vytvára farebné spektrum. Dúha sa zvyčajne objaví po daždi, pretože keď slnečné svetlo (viditeľné biele svetlo, ktoré je vlastne zmesou všetkých viditeľných farieb) prechádza kvapkami vody, ohýba sa a rozdeľuje sa na farby dúhy. Kvapôčky vody sú zvyčajne kvapky dažďa, ale môžu tiež pochádzať z vodopádu, fontány, hmly, rosy alebo hmly. Dúhy sú tvorené siedmimi farbami, pretože kvapôčky vody rozdeľujú biele slnečné svetlo na sedem hlavných farieb spektra viditeľného svetla.
Ak však bližšie preskúmate dúhu, uvidíte, že existuje viac ako sedem jednotlivých farieb. Dúha nie je čistým spektrom, ale je tvorená niekoľkými farbami, ktoré sa vzájomne prekrývajú a zmiešajú. Pre ľudské oko je jednoducho príliš veľa farieb na ich rozlíšenie.
Keď sa farby dúhy prekrývajú na ich okrajoch, vytvárajú lesk „bieleho“ svetla, vďaka ktorému je vnútorná časť dúhy oveľa jasnejšia ako jej vonkajšia strana.
Niektorí vedci si myslia, že indigo je príliš blízko modrej na to, aby bolo skutočne rozlíšiteľné, čo by dúhe poskytlo iba šesť rozlíšiteľných farieb.
Ako sa tvoria dúhy
Dúha sa vytvára, keď je do vašich očí rozptýlené slnečné svetlo z dažďových kvapiek. Aby ste mohli vidieť dúhu, musia platiť určité meteorologické podmienky. Pre začiatočníkov musí byť slnko za vami, nízko na oblohe a pod uhlom menším ako 42 stupňov nad obzorom. Čím je obloha na oblohe nižšia, tým väčší je oblúk dúhy. Okrem toho pred vami musí byť dážď, hmla alebo iný zdroj vodných kvapiek.
Keď svetlo zasiahne kvapku vody pod určitým uhlom, spomalí sa a zmení smer. Toto je známe ako lom a stáva sa to preto, že voda je hustejšia ako vzduch. Keď svetlo prúdi do vody pod určitým uhlom, časť tohto svetla sa odráža zvnútra vody a potom kvapku opúšťa. Keď sa vracia späť do vzduchu, proces lomu sa opakuje znova.
Keď vidíte dúhu, pozeráte sa vlastne na lámané a odrážané svetlo z rôznych dažďových kvapiek, niektoré z nich pozorované pod uhlom 42 stupňov (červené svetlo), iné pod uhlom 40 stupňov (modré svetlo) a iné medzi nimi. Uhol odchýlky je odlišný pre červené svetlo a modré svetlo, pretože modré svetlo je ohnuté (lomené) viac ako červené svetlo.
Najlepší čas na pozretie dúhy je hneď po skončení búrky, keď je vo vzduchu stále vodná para. Počas búrky nebudete vidieť dúhu, pretože oblaky blokujú väčšinu svetla. Ak budete čakať príliš dlho po búrke, všetky vodné pary vo vzduchu sa odparia. Po zimnom počasí, ako sneženie, neuvidíte dúhu, pretože kvapôčky vody zamrznú na častice ľadu, ktoré rôznymi spôsobmi rozptyľujú svetlo.
Ak stojíte na správnom mieste, uvidíte rozptýlené slnečné svetlo odrážané späť k vám. Farebná dúha sa objaví, keď je svetlo rozptýlené mnohými kvapkami vody, pretože rôzne farby opúšťajú kvapôčky pod rôznymi uhlami.
Dúha má polkruhový tvar, pretože kvapôčky vody nespadajú do plochého listu, ale v rôznych vzdialenostiach a rýchlostiach. Vo väčšine prípadov sa však dúha javí ako súčasť oblúka, polkruhu alebo tvaru „U“. Pri východe alebo západe slnka vidíte iba polkruhovú dúhu nad úrovňou zeme, keď je slnko na obzore. Inak uvidíte menšiu časť oblúka dúhy. Normálne nemôžete vidieť viac ako jeden polkruh dúhy, pretože druhý polkruh je skrytý pod horizontom. Ak ste však vo vyššej polohe ako kvapky vody, napríklad na vrchu vysokej budovy, je možné vidieť dúhu s úplným kruhom.Stred dúhy je priamo oproti polohe slnka na oblohe, čo znamená, že môžete vidieť viac dúhy, keď sa slnko blíži k obzoru.
Ak máte šťastie, môžete vidieť dvojitú dúhu (druhú dúhu nad hlavnou). V sekundárnej dúhe sú farby v opačnom poradí a sú slabšie ako primárna dúha, pretože z dvoch odrazov viac svetla uniká viac svetla. Sekundárna dúha je rozptýlená po širšej oblasti oblohy, takže je takmer dvakrát tak široká ako primárna dúha.
Primárne a sekundárne dúhy v dvojitej dúhe medzi nimi často majú tmavý pás. Táto skupina sa nazýva Alexandersova skupina, po Alexandrovi Aphrodisias, ktorý ju prvýkrát opísal v roku 200 nášho letopočtu. Tma kapely je spôsobená skutočnosťou, že žiadne kvapky slnečného žiarenia nie sú rozptýlené kvapkami vody medzi uhlami odchýlky primárneho a primárneho a sekundárne dúhy.
Poradie farieb dúhy
Poradie farieb dúhy je vždy rovnaké - červená, oranžová, žltá, zelená, modrá, indigo a násilná - pretože rôzne farby svetla majú rôzne vlnové dĺžky. Červená sa vždy objaví ako prvá a tvorí vonkajší oblúk dúh, pretože má najdlhšiu vlnovú dĺžku okolo 650 nanometrov. Pretože svetlo produkuje túto farbu pri 42 stupňoch svetla, môžete ju takmer vždy vidieť v dúhe, aj keď ostatné farby v dúhe nie sú také zrejmé.
Červené svetlo, ktoré vidíte v dúhe, pochádza z kvapiek mierne vyšších v atmosfére ako z kvapiek, ktoré rozptyľujú fialové svetlo. Kratšie vlnové dĺžky prechádzajú mierne zvýšenou zmenou smeru, čo znamená, že fialová sa vždy objaví ako posledná na vnútornej obryse dúhov, pretože má najkratšiu vlnovú dĺžku asi 400 nanometrov.
Teória farieb Isaaca Newtona
Okolo roku 1665 prešiel Isaac Newton cez hranol biele svetlo a sledoval, ako dúha pozostáva zo siedmich rôznych farieb. Newton veril, že farby boli analogické notám hudobnej stupnice začínajúcej na D a neobsahovali žiadne ostré predmety ani byty. Dve z farieb - oranžová a indigová - zodpovedali polovičným stupňom stupnice. Hoci Newtonova hudobná analógia bola neskôr vyvrátená (keď vedci zistili, že hudobné frekvencie a vlnové dĺžky viditeľného svetla nie sú rovnaké), jeho teória farieb ukázala, že biele svetlo je zmesou rôznych farebných svetiel a pomohlo budúcim generáciám lepšie porozumieť povahe svetla.
Iné typy dúh
Namiesto dúhy môžete vidieť hmlu, mesiac alebo červenú dúhu.
Mlha je podobná tradičnej dúhe, ale vytvára sa, keď slnečné svetlo interaguje s kvapkami vody obsiahnutými v hmle, hmle alebo oblaku, skôr ako dažďové kvapky. Kvapky vody v hmle sú 10 až 1 000-krát menšie ako dažďové kvapky a takmer vždy menej ako 0,1 mm v priemere. Mlha môže byť známa ako biela dúha, pretože na rozdiel od tradičnej dúhy so siedmimi odlišnými farbami nemá takmer žiadnu farbu. Je to preto, že kvapôčky vody sú také malé. Zatiaľ čo sa svetlo stále odráža od kvapiek vody smerom k vám, proces difrakcie svetla kvapkami má dominantný účinok. Difrakcia rozširuje odrazený lúč svetla, rozmazáva farby a vytvára biely alebo veľmi slabo sfarbený vzhľad.
Mesiaca sa niekedy nazýva lunárna dúha. K tomu dochádza, keď je svetlo lámané z mesiaca pomocou kvapiek vody do vzduchu.
Moonbows sú veľmi zriedkavo vidieť, pretože sú tak slabé. Množstvo svetla produkovaného aj najjasnejším úplňkom je oveľa menšie ako množstvo svetla produkovaného slnkom. Okrem toho, spln nevyrába dostatok svetla na stimuláciu receptorov farby kužeľa v ľudskom oku. Farby sú však stále k dispozícii a dajú sa zachytiť fotografovaním s dlhou expozíciou. Moonbows sú častejšie v niektorých častiach sveta, napríklad na Havaji.
Aby bolo možné vidieť Mesiac, Mesiac musí byť blízko alebo v jeho najplnejšej fáze av uhle menšom ako 42 stupňov na oblohe. Nočná obloha musí byť tiež veľmi tmavá a proti mesiacu musí padať dážď alebo iný zdroj vodných kvapiek, napríklad vodopád.
Aby ste videli Mesiac, mesiac musí byť za vami. Optimálny čas na pozorovanie Mesiaca je pár hodín po západe slnka alebo pred východom slnka.
Ak ste pri východe alebo západe slnka videli červenú dúhu, všimli ste si monochromatickú dúhu. V dnešných časoch slnečné svetlo prechádza v atmosfére väčšej vzdialenosti a distribuuje kratšie modré a fialové vlnové dĺžky. Ľudské oko nevidí modré a fialové vlnové dĺžky, takže dúha vyzerá úplne červená.
Pamätanie farieb dúhy
Ľahký spôsob, ako si zapamätať farby dúhy v správnom poradí, je pomocou mnemotechniky, frázy, ktorá berie prvé písmeno každej farby a vytvára nové slovo. Keď sa dajú dokopy, slová tvoria frázu, ktorú si ľahko zapamätáte. Bežným mnemotechnikom pre dúhové farby je Richard Of York Gave Battle In Vain, ale je ľahké vytvoriť ten, ktorý vás osloví.
Ďalším jednoduchým spôsobom, ako si spomenúť na postupnosť farieb dúhy, je názov „Roy G. Biv“.
Vytvorte si svoju vlastnú dúhu
Všetko, čo potrebujete na vytvorenie vlastnej dúhy, je slnko a vodná hadica. Postavte sa chrbtom proti slnku, aby ste smerovali od neho. Nastrekujte vodnú hadicu do vzduchu, aby ste videli minidúhuku. Ak je to potrebné, posuňte hadicu nahor alebo nadol. Toto funguje najlepšie vo veľmi slnečných dňoch.
Ďalším spôsobom, ako vytvoriť dúhu, je držať sklenený hranol až k oknu, aby cez neho prešlo svetlo.