После дождика бывает,
Что полнеба закрывает.
Разноцветная дуга
Солнечная…
(Радуга)

Согласитесь, радуга — красивейшее природное явление. Не часто совпадают все условия для того, чтобы можно было ее увидеть. Почему появляется радуга?

Для ее возникновения одновременно должен идти дождь и должно светить солнце. Радуга появляется только тогда, когда солнечные лучи пронизывают капли дождя.

Понятие спектра

Белый солнечный свет, попадая в каплю, преломляется и распадается на 7 составляющих его цветов — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Они называются спектром и выходят из капли в строгой последовательности. Ее запомнить помогают первые буквы нижеприведенных фраз:

К аждый
О хотник
Ж елает
З нать
Г де
С идит
Ф азан!

К ак
О тважный
Ж ан
З вонарь
Г оловою
С бил
Ф онарь!

Множество мелких частиц воды преобразуют солнечные лучи в радугу.

Что интересно, радуга имеет дугообразную форму только с земли. Если смотреть за нее из самолета, она выглядит в виде круга. Возможно, если бы люди увидели радугу сначала сверху, а не снизу, то назвали бы ее «ракруга».

Условия появления радуги

Это удивительное явление можно наблюдать с поверхности земли, только когда солнце находится низко над горизонтом, во время восхода или заката. Ученые высчитали: это происходит, когда лучи света падают на капли под углом 42°.

При этом нужно стоять спиной к солнцу и лицом к дождю. Радуги образуются и ночью при лунном свете, но на фоне темного неба их очень сложно различить. Можно увидеть небольшие радуги в солнечную погоду у водопада в горах, у фонтана в городском парке или в саду, поливая растения.

Иногда лучи света, прошедшие внутрь капли, отражаются от нее 2 и более раз. Тогда появляются сразу 2 радуги (3-я и последующие, как правило, не различимы для глаза).

При освещении солнечными лучами легкого тумана, состоящего из мельчайших капелек, возникает белая радуга — широкая блестящая белая дуга, называемая также туманной радугой. При этом ее внутренняя сторона может быть немного окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя - в оранжевый.

Теплым майским днем
Барабанщик-гром,
Словно молотом,
Бьет по туче:
Бом!..

Туча дождик льет,
Ветер краски трет,

И рисуют - Ра,
И рисуют - Ду,
И рисуют - Гу,
РА-ДУ-ГУ!

/В. Мусатов/

Приметы

Самые распространенные народные приметы о радуге следующие. Если радуга яркая - к ненастью. Зеленая - к дождю, желтая - к хорошей погоде, красная - к жаре, ветру. Радуга вечерняя предвещает хорошую погоду, а утренняя - дождливую. Если радуга появляется до дождя, дождь прекратится, а если после, то дождь будет продолжаться. Радуга поперек реки - будет хорошая погода, а если радуга вдоль реки - то будет сильный дождь.

Существует также жуткое поверье: плавать на воде при появившейся радуге опасно - может утянуть на небо.

Начиная с древних времён, люди пытались постичь тайну радуги: почему она появляется, какие предзнаменования с ней связаны? Некоторые племена считали, что «небесный мост» ведёт избранных в потусторонний мир, а другие полагали, что именно с этих сияющих полос боги орошают земли влагой.

Двойная радуга порождала ещё большее количество представлений и легенд. Но выводы учёных позволили понять точную причину этого явления.

Всё дело в каплях

Современные представления о радуге иные. Она состоит из мелких капель воды, которые из-за преломления света создают многоцветное сияние. Переливающаяся дуга может загореться в небе сразу после обильного дождя или обыкновенного тумана, её легко увидеть, направляя на грядки струю из шланга. Можно её заметить, находясь на берегу озера или стоя возле реки.

Человеческому взору доступны лишь 7 цветов «небесного моста», но на самом деле оттенков в нём гораздо больше! Яркость и размеры дуги зависят от того, насколько крупными окажутся капли дождя: самые большие из них обеспечивают радуге насыщенные краски.

Также размеры капель обусловливают цвет «небесного моста». Мелкие дают тусклые жёлтые края у радуги. При наличии крупных в ней будет преобладать красный цвет.

Учёные выяснили, что под углом преломления лучей чуть больше 40 градусов радуга станет видна зрителю. Но источник света при этом должен находиться за спиной человека. Лучше всего наблюдать это природное явление, находясь на вершине горы или глядя из окна самолёта.

Две, три - кто больше?

Приметы гласят: если на небе вспыхнула двойная радуга - можно смело загадывать желание. Такое случается, когда луч света дважды проходит сквозь капли. Согласно многолетним наблюдениям, это предвещает ненастную погоду. Полоса неба между «мостами» всегда тёмная.

Кстати, радуг после дождя может быть не 2, а больше - 3 или даже 4. Великолепное зрелище!

Настоящими счастливцами можно считать тех людей, которые видели редкое явление - перевёрнутую радугу. Это случается лишь тогда, когда лучи света падают на тонкий слой перистых облаков под определённым углом. Облака же, в свою очередь, должны состоять из мельчайших кристалликов льда.

Чаще всего такой необыкновенный «небесный мост» можно наблюдать в северных странах.

«Туманная», «ночная», «огненная»

Какие ещё есть виды радуги? Учёные выделяют следующие:

• туманная;
• ночная;
• огненная;
• зимняя.

Туманная получается, когда лучи солнечного света пробиваются сквозь мельчайшие капельки влаги, составляющие туман. Это бледная, нежная, едва заметная радуга. Зато её можно увидеть даже ночами, в полнолуние.

А если идёт дождь и ярко светит Луна, вы будете заворожены зрелищем «ночной» небесной дуги. Почему появляется радуга в это время суток? Спутник Земли стоит низко над горизонтом, и его свет падает на капли воды под определённым углом. Также по ночам вы увидите сияние полосы из семи цветов, если находитесь возле струящейся воды: это могут быть фонтаны или водопады.

Огненная - тоже нечастая гостья на нашем небе. Угол падения солнечных лучей сквозь перистые облака должен быть около 58 градусов. А кристалликам льда, составляющим их, необходимо иметь не более и не менее, а 6 граней. Свет, пробиваясь сквозь них, даст нужный эффект - появится радуга цвета огня.

И последняя, тоже редкая гостья – зимняя. Когда наступает пора сильных морозов, могут совпасть такие факторы. Солнце ярко сияет на безоблачном, бледно-голубом небе, а в воздухе в это время рассеяны мельчайшие кристаллики льда. В результате отражения от них лучей света загорается семицветная дуга.

Радуга после дождя - давно изученное явление, и всё же появление её каждый раз воспринимается как чудо.

1:502 1:512

Люди с незапамятных времён пытались объяснить природу радуги. Жители Древней Руси верили, что разноцветные полосы в небе — это сияющее коромысло, с помощью которого Лада Перуница* черпает воду из моря-океана, чтобы потом оросить ею поля и нивы. Другой версии придерживались американские индейцы, которые были уверены, что радуга — это лестница, ведущая в мир иной. Ну а суровые скандинавы отождествляли небесную дугу с мостом, на котором днём и ночью несёт дозор страж богов Хеймдалль**.

1:1420 1:1430

2:1937

2:9

Почему появляется радуга?

Чтобы разобраться, почему появляется радуга, необходимо вспомнить о том, что представляет собой луч света. Из курса школьной физики известно, что он состоит из летящих с огромной скоростью частиц — отрезков электромагнитной волны. Короткие и длинные волны различаются по цвету, но все вместе в едином потоке они воспринимаются человеческим глазом как белый свет.

2:763

И только когда луч света «натыкается» на прозрачную преграду — каплю воды или стекло — он распадается на различные цвета.

2:1019 2:1029

3:1534

3:9

Самые короткие электромагнитные волны красного цвета обладают наименьшей энергией, поэтому они отклоняются меньше других. Самые же длинные волны фиолетового цвета, напротив, отклоняются больше остальных. Таким образом, большая часть цветов радуги располагается в промежутке между красной и фиолетовой линиями.

3:637 3:647

Человеческий глаз различает семь цветов — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый. Но следует иметь в виду, что на самом деле цвета плавно переходят друг в друга через множество промежуточных оттенков.

3:1073 3:1083

4:1588

4:9

При каких условиях образуется радуга?

Чтобы появилась радуга, необходим источник света и повышенная влажность. Цветные полосы видны на небе после дождя и в подсвеченных солнечными лучами капельках тумана. Разглядеть радугу можно и возле водопадов, а также в солнечную погоду на берегах водоёмов.

4:563 4:573

Почему радуга не всегда появляется после дождя?

Радугу видно только тогда, когда лучи света падают на капли под углом 42°. При этом источник света должен быть расположен за спиной наблюдателя.

4:947 4:957 4:961 4:971

От чего зависит ширина и яркость радуги?

Радуга может быть разной по ширине и яркости цвета: это напрямую зависит от размера капель, через которые преломляется свет. Если частицы воды крупные — сияющая дуга будет яркой и узкой. Если же капли мелкие, то радуга окажется широкой, но с блёклыми оранжевыми и жёлтыми краями.

4:1603 4:9

Радуга на самом деле окружность, а не дуга?

Да, радуга — это замкнутый круг, нижняя часть которого скрыта под линией горизонта. Увидеть радужное кольцо можно из окна самолёта.

4:348 4:358

5:863 5:873

Сколько радуг можно увидеть одновременно?

Иногда лучи света, прошедшие внутрь капли, отражаются от неё два и более раз. Тогда на небе видны сразу две радуги (третья и последующие, как правило, не различимы для глаза).Совместно с таким явлением обычно видна и полоса Александра — тёмный участок неба между радугами.

5:1465 5:1475

6:1980

6:9

Что такое белая радуга?

Белую радугу также называют туманной. Это редкое природное явление представляет собой широкую блестящую белую дугу. Она появляется при освещении солнечными лучами слабого тумана, состоящего из мельчайших капелек радиусом около 25 мкм***.

6:515

Внутренняя сторона белой радуги может быть немного окрашена в фиолетовый цвет, а внешняя — в оранжевый.

6:713 6:723

7:1228 7:1238

Как и где появляется огненная радуга?

7:1786

7:9

8:559

Огненная радуга преимущественно появляется в области перистых облаков: мелкие льдинки отражают падающий свет и буквально «зажигают» облака, окрашивая их в различные цвета.

8:901 8:911

Можно ли увидеть радугу ночью?

Да, это возможно. Свет Луны, отражённый частицами воды от дождя или водопада, образует цветовой спектр**** , который ночью неразличим для глаза и кажется белым ввиду особенностей человеческого зрения в условиях плохой освещённости. Лучше всего такая радуга видна во время полнолуния.

8:1525

8:9

Как сделать радугу своими руками?

Понадобится: стакан, вода, лист бумаги.

9:694

Что делать:

9:720

1. Поставить заполненный водой гранёный стакан к окну, откуда светит солнце.

9:867

2. Лист бумаги положить на пол недалеко от окна так, чтобы на него падал свет.

9:1009

3. Смочить окно горячей водой.

9:1066

4. Менять положение стакана и листа бумаги до тех пор, пока радуга не станет видна.

9:1218 9:1228

Понадобится: шланг с водой.

10:1792 10:9

Что делать:

10:35 10:45

1. Взять шланг с бегущей водой и слегка зажать его «горлышко», чтобы появились брызги.

10:214 10:284

3. Присмотреться и увидеть в брызгах радугу.

10:367 10:377

Как запомнить цвета радуги?

10:445

11:954 11:964

Существуют специальные фразы, которые помогают запомнить последовательность цветов радуги.

11:1138

Первая буква каждого слова соответствует первой букве цвета радужной полосы — красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый.

11:1409 11:1419

Каждый охотник желает знать, где сидит фазан.

11:1505

11:9

Как однажды Жак-звонарь головой сломал фонарь.

11:98

Крот овце, жирафу, зайке гладил старые фуфайки.

11:197 11:207

Каждый оформитель желает знать, где скачать фотошоп.

11:307 11:317

Кем ощущается жестокий звон гонга сопротивления фатальности?

11:434 11:444

Как предсказать погоду по радуге?

11:523

12:604

Самые необычные радуги: от эффекта гало до Полосы Александра

Жители Новосибирска в стали очевидцами необычного явления - светящийся зимней радуги, которая возникла вследствие сильных морозов.

* Перуница — в славянской мифологии одно из воплощений богини Лады, супруги бога-громовержца Перуна. Её также называли девой-громовницей, как бы подчёркивая, что она разделяет власть над грозами со своим мужем.

13:1936

** Хеймдалль — в германо-скандинавской мифологии страж богов и мирового древа, считается сыном Одина.

13:201

*** мкм =0,001 мм

13:230

**** Спектр — совокупность цветовых полос, получающихся при прохождении светового луча через преломляющую среду.

13:453 13:463

Люди давно задумывались над природой этого красивейшего явления природы. Человечество связало радугу с множеством поверий и легенд. В древнегреческой мифологии, например, радуга – это дорога между небом и землей, по которой ходила посланница между миром богов и миром людей Ирида. В Китае считали, что радуга - это небесный дракон, союз Неба и Земли. В славянских мифах и легендах радугу считали волшебным небесным мостом, перекинутым с неба на землю, дорогой, по которой ангелы сходят с небес набирать воду из рек. Эту воду они наливают в облака и оттуда она падает живительным дождем.

Суеверные люди считали, что радуга является дурным знаком. Они считали, что души умерших переходят в потусторонний мир по радуге, и если появилась радуга, это означает чью-то близкую кончину.

Радуга также фигурирует во многих народных приметах, связанных с предсказанием погоды. Например, радуга высокая и крутая предвещает хорошую погоду, а низкая и пологая - плохую.

Откуда же берется радуга?

Обратите внимание, что радугу можно наблюдать только перед дождем или после него. И только в том случае, если одновременно с дождем сквозь тучи пробивается солнце. Что при этом происходит? Лучи Солнца проходят через капельки дождя. А каждая такая капелька работает как призма. То есть она разлагает белый свет Солнца на его составляющие - лучи красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового цвета. Причем капельки по-разному отклоняют свет разных цветов, в результате чего белый свет разлагается в разноцветную полосу, которую называют спектром .

Преломление света при прохождении через призму.
Обратите внимание, что лучи разных цветов выходят из призмы под разными углами.

Радуга и есть огромный изогнутый спектр. Для наблюдателя на земле радуга обычно выглядит как дуга - часть окружности, И чем выше находится наблюдатель, тем радуга полнее. С горы или самолёта можно увидеть и полную окружность! А почему радуга имеет форму дуги?

Вы можете видеть радугу только в том случае, если находитесь строго между солнцем (оно должно быть сзади) и дождем (он должен быть перед вами). Иначе радуги не увидеть!

Иногда можно увидеть ещё одну, менее яркую радугу вокруг первой. Это вторичная радуга, в которой свет отражается в капле два раза. Во вторичной радуге «перевёрнутый» порядок цветов - снаружи находится фиолетовый, а внутри красный:

Чтобы запомнить последовательность цветов в радуге (или спектре) есть специальные простые фразы - в них первые буквы соответствуют первым буквам названий цветов:

• К ак О днажды Ж ак-З вонарь Г оловой С ломал Ф онарь.
• К аждый О хотник Ж елает З нать Г де С идит Ф азан.

Запомните их - и вы без труда в любое время сможете нарисовать радугу!

(!) Первым, кто объяснил природу радуги был Аристотель. Он определил, что "радуга - это оптическое явление, а не материальный объект".

Как часто после дождя мы наблюдаем радугу. Это красочное зрелище никого не оставляет равнодушным! Но увидев радугу в брызгах фонтана, а потом и на стене по диагонали от зеркала, я задумалась, что же является причиной её появления, если не дождь и не вода? Обратившись за помощью к учителю, я узнала, что причина радуги - явление дисперсии, узнала, кто его исследовал впервые, поняла, в чём оно заключается.

Радуга - одно из красивейших природных явлений, которое редко кого-то оставляет равнодушным. Когда-то люди считали радугу Божьим знамением. И это неудивительно, ведь она появляется буквально из ничего, и также таинственно исчезает.

Что же мы знаем о радуге?

Цвета радуги всегда расположены в одном и том же порядке сверху вниз: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый (помните из детства памятку порядка цветов в радуге - Каждый Охотник Желает Знать Где Сидит Фазан или Как Однажды Жан Звонарь Голубой Сломал Фонарь?).

Самая яркая полоса - красная. Каждый следующий цвет бледнее предыдущего. Фиолетовый вообще с трудом различим на фоне неба.

Каковы же составные части радуги? Это капельки воды в воздухе, солнечные лучи и наблюдатель, который видит радугу. При этом должен быть соблюден целый ритуал: мало того, чтобы солнце осветило дождь, оно должно находиться низко над горизонтом, а наблюдатель должен стоять между дождем и солнцем - спиной к солнцу, лицом к дождю. В этот момент он и видит радугу. Каким образом это происходит?

Солнечный луч освещает каплю дождя. Проникая внутрь капли, луч слегка преломляется. Как известно, лучи различного цвета преломляются по-разному, то есть внутри капли луч белого цвета распадается на составляющие его цвета. Это явление дисперсии. Пройдя каплю, свет отражается от её стенки, как от зеркала. Отраженные цветные лучи идут в обратном направлении, ещё сильнее преломляясь. Весь радужный спектр покидает каплю с той же стороны, с которой в неё проник солнечный луч.

Свет от солнца проник в каплю со стороны наблюдателя. Теперь этот луч, разложенный в цветной спектр, к нему же и возвращается. Человек видит огромную цветную радугу, раскинувшуюся по всему небу, - свет, преломленный и отраженный миллиардами дождевых капель.

Двойная радуга

Реже можно наблюдать в небе одновременно две радуги. Как правило, вторая радуга хуже различима, иногда еле заметна. Цвета в такой радуге перевёрнуты, то есть сначала идёт фиолетовый цвет. Её появление объясняется повторным отражением световых лучей внутри капли.

Ещё мы можем видеть явление радуги, когда свет преломляется капельками тумана или испарениями с поверхности моря, а в городе - у фонтана.

Опыт

Радугу можно наблюдать и с помощью водяной капли.
Посадите каплю воды на палочку или травинку. Встаньте спиной к Солнцу или другому яркому источнику света. Когда лучи света образуют с направлением глаз - капля угол около 42 градусов, прозрачная капля вдруг вспыхнет чрезвычайно чистым по тону цветом!
Каким?
Любым!
Если каплю осторожно перемещать по дуге окружности, можно увидеть все цвета радуги!

Явление дисперсии - разложения белого света в спектр (по цветам радуги) - было открыто и исследовано И. Ньютоном. Это явление говорит о сложном составе белого света. Я отправилась в Музей Науки Лондона на представление, посвящённое сэру Исааку Ньютону. Окунувшись в атмосферу XVII века, «побывав» в воссозданной (пусть даже на сцене) лаборатории учёного, я почувствовала себя естествоиспытателем.
Загляните и вы в Музей науки, узнайте больше об открытиях, сделанных Ньютоном, перейдя по ниже расположенным ссылкам.

Задача

Ответ : оказывается, радуга видна лишь тогда, когда высота солнца над горизонтом не превышает 42 градусов. 22 июня в полдень солнце стоит на небе выше, и нет возможности увидеть радугу.

Посмотрим опыт, объясняющий явление дисперсии и сложный состав белого света.

Волновые свойства света. Дисперсия.

Интересный факт

С поверхности земли радуга выглядит обычно как часть окружности, а с самолета она может представлять собой и целую окружность!

Интересные оптические физическия явления : http://class-fizika.narod.ru/w25.htm

Вы можете познакомиться с некоторыми оптическими явлениями, перейдя по ссылке на одну из страничек нашей школьной энциклопедии по математике и физике "Алгоритм успеха" .

Вывод

Явление дисперсии света, объясняющее причины возникновения радуги, позволило мне понять, почему белый свет окрашивает окружающий нас мир разноцветными красками. Одни прозрачные предметы мы видим красными, другие переливающимися разными цветами. И всё благодаря сложной природе белого света, благодаря тому, что тела по-разному отражают, преломляют и поглощают свет разных длин волн. Поэтому блестят и переливаются в солнечных лучах обыкновенный осколок прозрачного стекла и бриллиант.

Таким образом, мы доказали, что радугу мы видим благодаря особым свойствам световых волн, и у неё есть свое, интересное объяснение, как и у многих других оптических явлений в природе.