Радуга кажется круглой из-за того, как солнечный свет взаимодействует с каплями воды в атмосфере. Капли дождя имеют примерно сферическую форму, и когда солнечный свет попадает в них, он преломляется — то есть изменяет своё направление. При этом происходит важное явление, называемое дисперсией: белый свет разлагается на цвета радуги, потому что разные длины волн (цвета) преломляются под разными углами. Например, красный цвет отклоняется меньше, чем фиолетовый.
После преломления на входе в каплю, свет отражается от её внутренней поверхности, как от зеркала, а затем снова преломляется при выходе из капли наружу. В результате этих процессов цвета окончательно разделяются и направляются в разные стороны.
Важно понимать, что каждый наблюдатель видит свою собственную радугу — это зависит от угла между солнечным светом и его глазами. Для образования радуги необходимо, чтобы свет вышел из капель под определённым углом — примерно 40–42 градуса относительно направления солнечных лучей. Все капли, находящиеся под этим углом, создают у наблюдателя впечатление светящейся дуги. Геометрически эти капли лежат на поверхности конуса, вершина которого находится в глазу человека, а значит, мы воспринимаем их как часть окружности — именно поэтому радуга круглая.
Однако чаще всего мы видим радугу в виде дуги, потому что нижняя часть круга скрыта за горизонтом. Если же наблюдать радугу с большой высоты — например, с самолёта или горы — можно увидеть полноценную окружность.
Центр радуги всегда расположен на прямой, которая проходит через Солнце и продолжается прямо от головы наблюдателя — это ещё одна причина, почему радуга «следит» за человеком при его перемещении.
Также интересно, что иногда можно увидеть вторую, более тусклую радугу — так называемую вторичную радугу. Она возникает, когда свет дважды отражается внутри капли, из-за чего порядок цветов получается обратным: фиолетовый оказывается сверху, а красный — снизу.
Комментарии