понедельник, 17 декабря 2012 г.
Як виникає веселка?
Звідки береться дивовижне барвисте світло, що витікає від дуг веселки?
Всі веселки — це сонячне світло, розкладене на компоненти і переміщене по небсхилу таким чином, що здається ніби витікає з його частини, протилежної тій, де знаходиться Сонце.
Наукове пояснення веселки вперше дав Рене Декарт в 1637 р. Декарт обґрунтовував пояснення на підставі законів заломлення і віддзеркалення сонячного світла в краплях падаючого дощу. Тоді ще не була відкрита дисперсія — розкладання білого світлу в спектр при заломленні. Тому веселка Декарта була білою.
Через 30 років Ісак Ньютон, що відкрив дисперсію білого світлу при заломленні, доповнив теорію Декарта, пояснивши, як заломлюються кольорові промені в краплях дощу. За висловом американського ученого А. Фразера, що зробив ряд цікавих досліджень веселки вже у наш час: "Декарт повісив веселку в потрібному місці на небосхилі, а Ньютон розфарбував її всіма фарбами спектру".
Не дивлячись на те що теорія веселки Декарта — Ньютона створена більше 300 років назад, вона правильно пояснює основні особливості веселки: положення головних дуг, їх кутові розміри, розташування кольорів у веселках різних порядків.
Для пояснення веселки ми і обмежимося теорією Декарта — Ньютона, яка підкуповує своєю дивовижною наочністю і простотою.
Всі веселки — це сонячне світло, розкладене на компоненти і переміщене по небсхилу таким чином, що здається ніби витікає з його частини, протилежної тій, де знаходиться Сонце.
Наукове пояснення веселки вперше дав Рене Декарт в 1637 р. Декарт обґрунтовував пояснення на підставі законів заломлення і віддзеркалення сонячного світла в краплях падаючого дощу. Тоді ще не була відкрита дисперсія — розкладання білого світлу в спектр при заломленні. Тому веселка Декарта була білою.
Через 30 років Ісак Ньютон, що відкрив дисперсію білого світлу при заломленні, доповнив теорію Декарта, пояснивши, як заломлюються кольорові промені в краплях дощу. За висловом американського ученого А. Фразера, що зробив ряд цікавих досліджень веселки вже у наш час: "Декарт повісив веселку в потрібному місці на небосхилі, а Ньютон розфарбував її всіма фарбами спектру".
Не дивлячись на те що теорія веселки Декарта — Ньютона створена більше 300 років назад, вона правильно пояснює основні особливості веселки: положення головних дуг, їх кутові розміри, розташування кольорів у веселках різних порядків.
Для пояснення веселки ми і обмежимося теорією Декарта — Ньютона, яка підкуповує своєю дивовижною наочністю і простотою.
Веселка без дощу?
Чи бувають веселки без дощу або без смуг падіння дощу? Виявляється бувають — в лабораторії. Штучні веселки створювалися в результаті заломлення світла в одній підвішеній крапельці води, що дистильована, води з сиропом або прозорого масла. Розміри крапель варіювали від 1,5 до 4,5 мм. Важкі краплі витягувалися під дією сили тяжіння, і їх перетин в вертикальній площині був у вигляді еліпса.
При освітленні крапельки променем гелійо-неонового лазера (з довжиною хвилі 0,6328 мкм) з'являлися не тільки перша і друга веселки, але і незвичайно яскраві третя і четверта, з центром навколо джерела світла (в даному випадку лазера). Іноді вдавалося отримувати навіть п'яту і шосту веселки. Ці веселки, як перша і друга, знаходилися осторонь і протилежно до джерела.
Отже, одна крапелька створила стільки веселок! Правда, ці веселки не були веселковими. Всі вони були однокольоровими, червоними, оскільки утворені не білим джерелом світла, а монохроматичним червоним променем.
При освітленні крапельки променем гелійо-неонового лазера (з довжиною хвилі 0,6328 мкм) з'являлися не тільки перша і друга веселки, але і незвичайно яскраві третя і четверта, з центром навколо джерела світла (в даному випадку лазера). Іноді вдавалося отримувати навіть п'яту і шосту веселки. Ці веселки, як перша і друга, знаходилися осторонь і протилежно до джерела.
Отже, одна крапелька створила стільки веселок! Правда, ці веселки не були веселковими. Всі вони були однокольоровими, червоними, оскільки утворені не білим джерелом світла, а монохроматичним червоним променем.
Чому веселка буває різною?
За теорією Декарта — Ньютона веселка повинна бути завжди однаковою. Ці учені правильно пояснили положення веселки на небосхилі, розмір дуг, розташування кольорів в основних веселках будь-якого порядку. Проте веселка містить ще багато секретів. Уважний спостерігач бачив іноді серію барвистих додаткових дуг, яким зовсім „не було місця" в теорії Декарта — Ньютона. Іноді веселка має яскраві насичені тони, а деколи є зовсім бляклою, майже білою. Веселка буває і широкою і вузькою — і все це „не вкладалося" в теорію Декарта — Ньютона.Пояснення всього комплексу веселки, зі всіма нерозгаданими, її особливостями, було зроблене пізніше, коли була створена загальна теорія розсіювання (дифракція) світлових променів в атмосфері. Зокрема, стало ясно що додаткові дуги виникають унаслідок інтерференції променів, що лежали по обидві сторони від найменш відхиленого променя (промені веселки) і в безпосередній близькості від нього.
Жарт
Їду в маршрутці повз площу ... На площі фонтан нещодавно поставили з музикою ... Музика грає, струмені води по-різному хльостають відповідно до мелодії ... Світить сонце і в хмарі водяного пилу видно веселку.
Позаду мене в маршрутці сидять дві дівчини. І одна каже іншій:
- Дивись, веселка!
Друга відповідає:
А мені здається, що це вони різнокольоровими лампочками веселку роблять …
З чого ти взяла?
- А вона кожного разу з іншого боку! ..
Чому веселка кругла?
Річ у тому, що більш менш сферична крапля, освітлена паралельним пучком променів сонячного світла, може утворити веселку тільки у вигляді круга. Пояснимо це.Описаний шлях в краплі з мінімальним відхиленням після виходу з неї перетворює не тільки той промінь, за яким ми стежили, але також і багато інших променів, що впали на краплю під таким же кутом. Всі ці промені і утворюють веселку, тому їх називають променями веселки.
Скільки ж утворюється променів веселки в пучку світла, падаючого на краплю? Їх багато, по суті, вони утворюють цілий циліндр. Геометричне місце точок їх падіння на краплю це ціле коло.
В результаті проходження через краплю і заломлення в ній, циліндр білих променів перетворюється в серію кольорових кратерів, вкладених один в другий, з центром в антисолярній точці, з відкритими отворами, поверненеми до спостерігача. Зовнішній кратер червоний, в неї вкладений оранжевий, жовтий далі йде зелений і т. д., закінчаючи внутрішнім фіолетовим.
Таким чином, кожна окрема крапля утворює цілу веселку! Веселка - „як Сонце в малій краплі води". Так образно і максимально лаконічно виразив суть веселки Р. Р. Державін.
Звичайно, веселка від однієї краплі слабка, і в природі її неможливо побачити окремо, оскільки капель в завісі дощу багато. У лабораторії ж вдавалося спостерігати не одну, а декілька веселок, утворених заломленням світла в одній підвішеній крапельці води або масла при освітленні її променем лазера. Докладніше про цей експеримент розказано нижче.
Веселка, яку ми бачимо на небі, мозаїчна — вона утворена міріадами крапель. Кожна крапля створює серію вкладених одна об іншу кольорових заглибин (або конусів). Але від окремої краплі у веселку потрапляє тільки один кольоровий промінь.
Око спостерігача є загальною точкою, в якій перетинаються кольорові промені з великої кількості крапель. Наприклад, всі червоні промені що вийшли з різних крапель, але під одним і тим же кутом потрапили в око спостерігача, утворюють червону дугу веселки, також і всі оранжеві та інші кольорові промені. Тому веселка кругла.
Дві людини, що стоять поряд, бачать кожен свою веселку. Якщо ви йдете по дорозі і дивитеся на веселку, вона переміщається разом з вами, будучи в будь-який момент утвореною заломленням сонячних променів в нових і нових краплях. Далі, краплі дощу падають. Місце краплі, що впала, займає інша і встигає послати свої кольорові промені у веселку, за нею наступна і т.д. Поки йде дощ, ми бачимо веселку.
Ми пояснили, як утворюється перша веселка, яку найчастіше можна спостерігати з яскравим зовнішнім червоним краєм і внутрішнім фіолетовим.
Скільки веселок можна побачити одночасно?
Недосвідчений спостерігач бачить зазвичай одну веселку, зрідка дві. Причому друга веселка, концентрується з першою, має кутовий радіус біля 50° і розташовується над нею. Друга веселка ширша, не така яскрава і розташування кольорів у ній обернене відносно першої веселки: зовнішня дуга у неї фіолетова, а внутрішня червона.
Найдивовижніше, що більшість людей, що спостерігали веселку декілька раз, не бачать, а точніше не помічають додаткових дуг у вигляді ніжних кольорових арок усередині першої і зовні другої веселок (тобто з боку фіолетових країв). Дані кольорові дуги (їх зазвичай три-чотири) неправильно назвали додатковими — насправді вони такі ж основні (або головні), як перша і друга веселки.
Ці дуги не утворюють цілого півкола або великої дуги і їх можна побачити тільки біля верхніх частин веселок, тобто поблизу "вершин", або "верхівок", основних веселок, коли ж останні переходять у вертикальне положення (або близьке до нього), додаткові дуги пропадають. Саме у цих дугах, а не в основних, зосереджено найбільше багатство чистих кольорових відтінків, яке і породило вираз "всi барви веселки".
Веселки можна побачити біля водопадів, фонтанів, на тлі завіси крапель, що розбризкує поливна машина або польова поливна установка. Можна самому створити завісу крапель з ручного пульверизатора і, ставши спиною до Сонця, побачити веселку, створену власними руками. Біля фонтанів і водоспадів траплялося бачити, окрім описаних двох основних і три-чотири додаткові дуги до кожної основної, ще одну або дві веселки навколо Сонця.
Найдивовижніше, що більшість людей, що спостерігали веселку декілька раз, не бачать, а точніше не помічають додаткових дуг у вигляді ніжних кольорових арок усередині першої і зовні другої веселок (тобто з боку фіолетових країв). Дані кольорові дуги (їх зазвичай три-чотири) неправильно назвали додатковими — насправді вони такі ж основні (або головні), як перша і друга веселки.
Ці дуги не утворюють цілого півкола або великої дуги і їх можна побачити тільки біля верхніх частин веселок, тобто поблизу "вершин", або "верхівок", основних веселок, коли ж останні переходять у вертикальне положення (або близьке до нього), додаткові дуги пропадають. Саме у цих дугах, а не в основних, зосереджено найбільше багатство чистих кольорових відтінків, яке і породило вираз "всi барви веселки".
Веселки можна побачити біля водопадів, фонтанів, на тлі завіси крапель, що розбризкує поливна машина або польова поливна установка. Можна самому створити завісу крапель з ручного пульверизатора і, ставши спиною до Сонця, побачити веселку, створену власними руками. Біля фонтанів і водоспадів траплялося бачити, окрім описаних двох основних і три-чотири додаткові дуги до кожної основної, ще одну або дві веселки навколо Сонця.
воскресенье, 11 ноября 2012 г.
«Усмішка на небі»
Жителі Великобританії стали свідками рідкісного явища, яке вони називають «усмішкою на небі».
Усього кілька хвилин веселка висіла «догори ногами» над Англією. Але винахідливі британці встигли сфотографувати унікальний феномен, характерний для Північного і Південного полюсів.
На відміну від традиційної веселки, «усмішка на небі» з'являється на чистому небосхилі, без дощових хмар. Промені сонця повинні висвітлювати під певним кутом тонку, схожу на серпанок, завісу хмар на висоті 7 - 8 тисяч метрів.
На подібній висоті перисті хмари складаються з малесеньких кристалів льоду. І коли опуклі хмари з крижаних кристалів потрапляють під сонячні промені - світло відбивається в атмосферу, а людям вдається побачити барвисте явище.
Перевернута веселка набагато яскравіша від звичайної, а кольори розташовані у зворотному порядку - від фіолетового до червоного. Але як тільки порядок з кристалів порушується, барвистий ефект пропадає, і «усмішка на небі» розчиняється.
На відміну від традиційної веселки, «усмішка на небі» з'являється на чистому небосхилі, без дощових хмар. Промені сонця повинні висвітлювати під певним кутом тонку, схожу на серпанок, завісу хмар на висоті 7 - 8 тисяч метрів.
На подібній висоті перисті хмари складаються з малесеньких кристалів льоду. І коли опуклі хмари з крижаних кристалів потрапляють під сонячні промені - світло відбивається в атмосферу, а людям вдається побачити барвисте явище.
Перевернута веселка набагато яскравіша від звичайної, а кольори розташовані у зворотному порядку - від фіолетового до червоного. Але як тільки порядок з кристалів порушується, барвистий ефект пропадає, і «усмішка на небі» розчиняється.
понедельник, 22 октября 2012 г.
воскресенье, 14 октября 2012 г.
НЕСЕ ВЕСЕЛКА ВОДУ
Несе веселка воду —
Від річки до городу,
Від озера — до саду
На молоду розсаду.
Несе лугам і нивам,
І житнім переливам.
До саду-огороду
Несе веселка воду,
Вологу — всім жадану —
На грядку капустяну.
На моркву, на квасолю,
На кріп, на бараболю,
На мак, на полуниці —
То все для нас гостинці.
На гарбузи, на дині
Та на барвінки сині,
На огірки, редиску
Та на кущі любистку.
На соняхи розквітлі,
Що мов сончата літні.
На ягоди порічки,
На виноградні стрічки.
Бо треба ж напоїти
І овочі, і квіти.
Несе веселка воду,—
Віщує нам погоду,
І день квітує з нею
Над рідною землею,
Над нашим отчим краєм,
Де сонце ми стрічаєм.
Несе веселка воду,
Свою умивши вроду,
Несе — не розливає,
Всіх працювать навчає.
М. Сингаївський
Веселка
Веселка – це красиве небесне явище – завжди привертала увагу людини. У колишні часи, коли люди ще мало знали про навколишній світ, веселку вважали “небесним знаменням”. Так, стародавні греки думали, що веселка - це усмішка богині Іріди.
Веселка спостерігається осторонь, протилежною Сонцю, на тлі дощових хмар або дощу. Різноколірна дуга зазвичай знаходиться від спостерігача на відстані 1-2 км., а іноді її можна спостерігати на відстані 2-3 м на тлі водяних крапель, утворених фонтанами або розпилювачами води.
Центр веселки знаходиться на продовженні прямої, що сполучає Сонце і око спостерігача, – на проти сонячній лінії. Кут між напрямом на головну веселку і проти сонячну лінією складає 41-42е.
У момент сходу сонця проти сонячна крапка знаходиться на лінії горизонту і веселка має вид півкола. У міру підняття Сонця проти сонячна крапка опускається під горизонт і розмір веселки зменшується. Вона є лише частиною кола.
Часто спостерігається побічна веселка, концентрична з першою, з кутовим радіусом біля 52е і зворотного розташування квітів.
При висоті Сонця 41е головна веселка перестає бути видимою і над горизонтом виступає лише частина побічної веселки, а при висоті Сонця більш 52е не видно і побічна веселка. Тому в середніх екваторіальних широтах це явище природи ніколи не спостерігається.
У веселки розрізняють сім основних кольорів, що плавно переходять один в іншій.
Вид дуги, яскравість квітів, ширина смуг залежать від розмірів крапельок води і їх кількості. Великі краплі створюють вужчу веселку, з кольорами, що різко виділяються, малі – дугу розпливчату, бляклу і навіть білу. От чому яскрава вузька веселка видно влітку після грозового дощу, під час якого падають крупні краплі.
Вперше теорія веселки була дана в 1637 році Рене Декартом. Він пояснив веселку, як явище, пов'язане з віддзеркаленням і заломленням світла в дощових краплях.
Утворення квітів і їх послідовність були пояснені пізніше, після розгадки складної природи білого світу і його дисперсії в середовищі. Дифракційна теорія веселки розроблена Ері і Партнером.
Веселка – це красиве небесне явище – завжди привертала увагу людини. У колишні часи, коли люди ще мало знали про навколишній світ, веселку вважали “небесним знаменням”. Так, стародавні греки думали, що веселка - це усмішка богині Іріди.
Веселка спостерігається осторонь, протилежною Сонцю, на тлі дощових хмар або дощу. Різноколірна дуга зазвичай знаходиться від спостерігача на відстані 1-2 км., а іноді її можна спостерігати на відстані 2-3 м на тлі водяних крапель, утворених фонтанами або розпилювачами води.
Центр веселки знаходиться на продовженні прямої, що сполучає Сонце і око спостерігача, – на проти сонячній лінії. Кут між напрямом на головну веселку і проти сонячну лінією складає 41-42е.
У момент сходу сонця проти сонячна крапка знаходиться на лінії горизонту і веселка має вид півкола. У міру підняття Сонця проти сонячна крапка опускається під горизонт і розмір веселки зменшується. Вона є лише частиною кола.
Часто спостерігається побічна веселка, концентрична з першою, з кутовим радіусом біля 52е і зворотного розташування квітів.
При висоті Сонця 41е головна веселка перестає бути видимою і над горизонтом виступає лише частина побічної веселки, а при висоті Сонця більш 52е не видно і побічна веселка. Тому в середніх екваторіальних широтах це явище природи ніколи не спостерігається.
У веселки розрізняють сім основних кольорів, що плавно переходять один в іншій.
Вид дуги, яскравість квітів, ширина смуг залежать від розмірів крапельок води і їх кількості. Великі краплі створюють вужчу веселку, з кольорами, що різко виділяються, малі – дугу розпливчату, бляклу і навіть білу. От чому яскрава вузька веселка видно влітку після грозового дощу, під час якого падають крупні краплі.
Вперше теорія веселки була дана в 1637 році Рене Декартом. Він пояснив веселку, як явище, пов'язане з віддзеркаленням і заломленням світла в дощових краплях.
Утворення квітів і їх послідовність були пояснені пізніше, після розгадки складної природи білого світу і його дисперсії в середовищі. Дифракційна теорія веселки розроблена Ері і Партнером.
Можна розглянути простий випадок: хай на краплі, що мають форму кулі, падає пучок паралельних сонячних променів. Промінь, падаючий на поверхню краплі, заломлюється усередині неї за законом заломлення:
n sin б=n sin в,
де n=1, n_1,33 – відповідно показники заломлення повітря і води, би – кут падіння, а в – кут заломлення світла.
Усередині краплі йде по прямий промінь АВ. У крапці У відбувається часткове заломлення світивши і часткове його віддзеркалення. Треба відмітити, що, чим менше кут падіння в крапці В, а отже і в крапці А, тим менше інтенсивність відображеного променя і тим більше інтенсивність заломленого променя.
Промінь АВ після віддзеркалення в крапці У відбувається під кутом, де також відбувається часткове віддзеркалення і часткове заломлення світла. Заломлений промінь виходить з краплі під кутом г, а відображений може пройти далі, в точку D і т.д. Таким чином, промінь світла в краплі зазнає багатократне віддзеркалення і заломлення. При кожному віддзеркаленні деяка частина променів світла виходить назовні і інтенсивність їх усередині краплі зменшується. Найбільш інтенсивним з променів, що виходять в повітря, є промінь, що вийшов з краплі в точці В. Але спостерігати його важко, оскільки він втрачається на тлі яскравих прямих сонячних променів. Промені ж, заломлені в крапці З, створюють в сукупності на тлі темної хмари первинну веселку, а промені, що випробовують заломлення в точці D дають вторинну веселку, яка менш інтенсивна, чим первинна.
При розгляді утворення веселки потрібно врахувати ще одне явище – неоднакове заломлення хвиль світла різної довжини, тобто світлових променів різного кольору. Це явище носить назва дисперсії. Унаслідок дисперсії кути заломлення г і кута відхилення променів І в краплі різні для променів різного забарвлення.
Найчастіше ми спостерігаємо одну веселку. Нерідкі випадки, коли на небозводі з'являються одночасно дві веселкові смуги, розташовані одна за одною; спостерігають і ще більше число небесних дуг – три, чотири і навіть п'ять одночасно. Виявляється, що веселка може виникати не тільки від прямих променів; нерідко вона з'являється і у відображених променях Сонця. Це можна бачити на березі морських заток, великих річок і озер. Три-чотири веселки – звичайні і відображені – створюють часом красиву картину. Оскільки відображені від водної поверхні промені Сонця йдуть від низу до верху, то веселка утворюється в променях, може виглядати іноді абсолютно незвично.
Не слід думати, що веселку можна спостерігати тільки вдень. Вона буває і вночі, правда, завжди слабка. Побачити таку веселку можна після нічного дощу, коли із-за хмар вигляне Місяць.
Деякій подібність веселки можна отримати на такому досвіді: Потрібно колбу, наповнену водою, освітити сонячних світлом або лампою через отвір в білій дошці. Тоді на дошці виразно стане видна веселка, причому кут розбіжності променів в порівнянні з початковим напрямом складе біля 41-42°. У природних умовах екрану немає, зображення виникає на сітківці ока, і око проектує це зображення на хмари.
Якщо веселка з'являється увечері перед заходом Сонця, то спостерігають червону веселку. У останніх п'ять або десять хвилин перед заходом всі барви веселки, окрім червоного, зникають, вона стає дуже яскравою і видимою навіть опісля десять хвилин після заходу.
Красиве видовище є веселка на росі. Її можна спостерігати при сході Сонця на траві, покритою росою. Ця веселка має форму гіперболи.
n sin б=n sin в,
де n=1, n_1,33 – відповідно показники заломлення повітря і води, би – кут падіння, а в – кут заломлення світла.
Усередині краплі йде по прямий промінь АВ. У крапці У відбувається часткове заломлення світивши і часткове його віддзеркалення. Треба відмітити, що, чим менше кут падіння в крапці В, а отже і в крапці А, тим менше інтенсивність відображеного променя і тим більше інтенсивність заломленого променя.
Промінь АВ після віддзеркалення в крапці У відбувається під кутом, де також відбувається часткове віддзеркалення і часткове заломлення світла. Заломлений промінь виходить з краплі під кутом г, а відображений може пройти далі, в точку D і т.д. Таким чином, промінь світла в краплі зазнає багатократне віддзеркалення і заломлення. При кожному віддзеркаленні деяка частина променів світла виходить назовні і інтенсивність їх усередині краплі зменшується. Найбільш інтенсивним з променів, що виходять в повітря, є промінь, що вийшов з краплі в точці В. Але спостерігати його важко, оскільки він втрачається на тлі яскравих прямих сонячних променів. Промені ж, заломлені в крапці З, створюють в сукупності на тлі темної хмари первинну веселку, а промені, що випробовують заломлення в точці D дають вторинну веселку, яка менш інтенсивна, чим первинна.
При розгляді утворення веселки потрібно врахувати ще одне явище – неоднакове заломлення хвиль світла різної довжини, тобто світлових променів різного кольору. Це явище носить назва дисперсії. Унаслідок дисперсії кути заломлення г і кута відхилення променів І в краплі різні для променів різного забарвлення.
Найчастіше ми спостерігаємо одну веселку. Нерідкі випадки, коли на небозводі з'являються одночасно дві веселкові смуги, розташовані одна за одною; спостерігають і ще більше число небесних дуг – три, чотири і навіть п'ять одночасно. Виявляється, що веселка може виникати не тільки від прямих променів; нерідко вона з'являється і у відображених променях Сонця. Це можна бачити на березі морських заток, великих річок і озер. Три-чотири веселки – звичайні і відображені – створюють часом красиву картину. Оскільки відображені від водної поверхні промені Сонця йдуть від низу до верху, то веселка утворюється в променях, може виглядати іноді абсолютно незвично.
Не слід думати, що веселку можна спостерігати тільки вдень. Вона буває і вночі, правда, завжди слабка. Побачити таку веселку можна після нічного дощу, коли із-за хмар вигляне Місяць.
Деякій подібність веселки можна отримати на такому досвіді: Потрібно колбу, наповнену водою, освітити сонячних світлом або лампою через отвір в білій дошці. Тоді на дошці виразно стане видна веселка, причому кут розбіжності променів в порівнянні з початковим напрямом складе біля 41-42°. У природних умовах екрану немає, зображення виникає на сітківці ока, і око проектує це зображення на хмари.
Якщо веселка з'являється увечері перед заходом Сонця, то спостерігають червону веселку. У останніх п'ять або десять хвилин перед заходом всі барви веселки, окрім червоного, зникають, вона стає дуже яскравою і видимою навіть опісля десять хвилин після заходу.
Красиве видовище є веселка на росі. Її можна спостерігати при сході Сонця на траві, покритою росою. Ця веселка має форму гіперболи.
понедельник, 8 октября 2012 г.
воскресенье, 30 сентября 2012 г.
Незвичайні веселки
Найчастіше спостерігається проста веселка-дуга, але відомо багато інших оптичних феноменів, які виникають по схожих причинах або схоже виглядають. Серед них, наприклад, туманна веселка, що виникає на крапельках туману, і вогненна веселка (один із видів гало), що виникає на перистих хмарах. Вночі можна побачити місячну веселку.
Найчастіше спостерігається проста веселка-дуга, але відомо багато інших оптичних феноменів, які виникають по схожих причинах або схоже виглядають. Серед них, наприклад, туманна веселка, що виникає на крапельках туману, і вогненна веселка (один із видів гало), що виникає на перистих хмарах. Вночі можна побачити місячну веселку.
Туманна веселка (біла веселка, туманна дуга) - веселка, що представляє собою широку блискучу білу дугу, обумовлену заломленням і розсіюванням світла в дуже дрібних крапельках води.
Вона з'являються при освітленні сонячними променями слабкого туману, що складається з крапельок радіусом близько 25 μ.
Відсутність колірної забарвлення, як у звичайної веселки, пояснюється відносно малими розмірами краплин води. Внутрішня сторона білої веселки може бути трохи забарвлена у фіолетовий колір, а зовнішня - в оранжевий. Іноді білої веселкою невірно називають місячну веселку.
Округло-горизонтальна або окологорізонтальная дуга («вогняна веселка») - один з видів гало, відносно рідкісний оптичний ефект в атмосфері, що виражається у виникненні горизонтальній веселки, локалізованої на тлі легких, високо розташованих перистих хмар.
Феномен проявляється за певних умов: сонце повинне бути вище 58 градусів над горизонтом; в небі повинні знаходитися перисті хмари; плоскі шестикутні кристали льоду в хмарах повинні розташовуватися горизонтально.
На північ від 55 ° с. ш. і на південь від 55 ° ю. ш. явище не може спостерігатися (з поверхні землі), оскільки так високо сонце там не піднімається (проте це можна компенсувати, забравшись на гору [1]). Дуга з'являється, коли сонце піднімається принаймні на 57,8 ° (90 ° -32,2 °) над горизонтом, пік яскравості доводиться на 67,9 °.
Рідкість феномена пояснюється тим, що кристали льоду в хмарі повинні бути орієнтовані горизонтально для заломлення сонячних променів. Промені входять через вертикальну бічну стінку плоского шестикутного кристала, проходять через нього і виходять з нижньої горизонтальної сторони. Така схема забезпечує спектральне розділення кольорів.
Місячна веселка (також відома як нічна веселка) - веселка, породжувана місяцем. Місячна веселка порівняно більш бліда, ніж звичайна. Це пояснюється тим, що Місяць виробляє (відбиває від Сонця) менше світла, ніж Сонце. Місячна веселка завжди знаходиться на протилежній від Місяця стороні неба.
Вночі при місяці світло дуже слабкий, щоб порушити чутливі елементи в наших очах - колбочки, внаслідок чого розгледіти кольори місячної веселки складно. В результаті місячна веселка зазвичай бачиться білої. Проте на знімках з тривалою експозицією можливо отримати кольору.
Кольоровий круг навколо місяця - це не місячна веселка. Зазвичай це коло є 22 ° ореолом, породженим заломленням світла, що проходить через шестикутні крижані кристали перистих хмар. Кольорові кільця близькі до місяця - це корона, феномен дифракції (переломлення променів), викликаний дуже маленькими крапельками води або крижаних кристалів в хмарах.
Найкраще місячна веселка видно при повному місяці, або на фазі місяця, близькою до повної, так як в цей час місяць буває найяскравішою. Для появи місячної веселки, окрім тих, що викликані водоспадом, місяць повинна знаходитися невисоко в небі (менше ніж 42 градуси і бажано ще нижче) і небо повинно бути темним. І звичайно ж повинен йти дощ навпроти місяця. Ця комбінація необхідних вимог робить місячні веселки набагато більш рідкісними, ніж веселки, теж з'явилися під дією дощу, але породжені сонцем.
Вона з'являються при освітленні сонячними променями слабкого туману, що складається з крапельок радіусом близько 25 μ.
Відсутність колірної забарвлення, як у звичайної веселки, пояснюється відносно малими розмірами краплин води. Внутрішня сторона білої веселки може бути трохи забарвлена у фіолетовий колір, а зовнішня - в оранжевий. Іноді білої веселкою невірно називають місячну веселку.
Округло-горизонтальна або окологорізонтальная дуга («вогняна веселка») - один з видів гало, відносно рідкісний оптичний ефект в атмосфері, що виражається у виникненні горизонтальній веселки, локалізованої на тлі легких, високо розташованих перистих хмар.Феномен проявляється за певних умов: сонце повинне бути вище 58 градусів над горизонтом; в небі повинні знаходитися перисті хмари; плоскі шестикутні кристали льоду в хмарах повинні розташовуватися горизонтально.
На північ від 55 ° с. ш. і на південь від 55 ° ю. ш. явище не може спостерігатися (з поверхні землі), оскільки так високо сонце там не піднімається (проте це можна компенсувати, забравшись на гору [1]). Дуга з'являється, коли сонце піднімається принаймні на 57,8 ° (90 ° -32,2 °) над горизонтом, пік яскравості доводиться на 67,9 °.
Рідкість феномена пояснюється тим, що кристали льоду в хмарі повинні бути орієнтовані горизонтально для заломлення сонячних променів. Промені входять через вертикальну бічну стінку плоского шестикутного кристала, проходять через нього і виходять з нижньої горизонтальної сторони. Така схема забезпечує спектральне розділення кольорів.
Місячна веселка (також відома як нічна веселка) - веселка, породжувана місяцем. Місячна веселка порівняно більш бліда, ніж звичайна. Це пояснюється тим, що Місяць виробляє (відбиває від Сонця) менше світла, ніж Сонце. Місячна веселка завжди знаходиться на протилежній від Місяця стороні неба.Вночі при місяці світло дуже слабкий, щоб порушити чутливі елементи в наших очах - колбочки, внаслідок чого розгледіти кольори місячної веселки складно. В результаті місячна веселка зазвичай бачиться білої. Проте на знімках з тривалою експозицією можливо отримати кольору.
Кольоровий круг навколо місяця - це не місячна веселка. Зазвичай це коло є 22 ° ореолом, породженим заломленням світла, що проходить через шестикутні крижані кристали перистих хмар. Кольорові кільця близькі до місяця - це корона, феномен дифракції (переломлення променів), викликаний дуже маленькими крапельками води або крижаних кристалів в хмарах.
Найкраще місячна веселка видно при повному місяці, або на фазі місяця, близькою до повної, так як в цей час місяць буває найяскравішою. Для появи місячної веселки, окрім тих, що викликані водоспадом, місяць повинна знаходитися невисоко в небі (менше ніж 42 градуси і бажано ще нижче) і небо повинно бути темним. І звичайно ж повинен йти дощ навпроти місяця. Ця комбінація необхідних вимог робить місячні веселки набагато більш рідкісними, ніж веселки, теж з'явилися під дією дощу, але породжені сонцем.
ВЕСЕЛКА у міфології
У міфології веселка — символ посередництва між небом і землею. Після потопу Господь сказав Ноєві:Веселку мою покладаю в хмарі, щоб вона була знаменем заповіту між мною і землею. І станеться, що, як наведу хмари понад землею, з'явиться веселка моя в хмарі. І спогадаю заповіт мій між мною і вами, і між усякою живою душею в усякому тілі: що не буде вже води потопної на погибель усякому тілу.
У класичній міфології греків та римлян веселка уособлюється в Іриді, посланниці богів, зокрема Юнони. Швидка, як вітер, на золотих крильцях, вкритих росою, грається вона її крапками проти сонця, як дорогими самоцвітами. У скандинавській міфології веселка — це міст, перекинений з неба на землю. А у нас — це рура чи смок, що тягне в хмари воду з потоків, ставів та криниць, а разом із водою і втягає часом і сторонні речі — рибу, жаб, каміння, які падають потім назад на землю. Якщо веселка впирається одним кінцем не у воду а в суходіл, то це значить, що там є якесь джерело води. Пити ж із того джерела зараз після того, як із нього пила веселка, вважалось безпечним.) Подекуди у нас казали, що, як дійти до того кінця веселки, що впирається в воду, то осліпнеш. Вірування в веселку, що п'є воду, відбилося і в Шевченка:
Розкажи, як за горою сонечко сідає
Як у Дніпра, веселочка воду позичає.
У класичній міфології греків та римлян веселка уособлюється в Іриді, посланниці богів, зокрема Юнони. Швидка, як вітер, на золотих крильцях, вкритих росою, грається вона її крапками проти сонця, як дорогими самоцвітами. У скандинавській міфології веселка — це міст, перекинений з неба на землю. А у нас — це рура чи смок, що тягне в хмари воду з потоків, ставів та криниць, а разом із водою і втягає часом і сторонні речі — рибу, жаб, каміння, які падають потім назад на землю. Якщо веселка впирається одним кінцем не у воду а в суходіл, то це значить, що там є якесь джерело води. Пити ж із того джерела зараз після того, як із нього пила веселка, вважалось безпечним.) Подекуди у нас казали, що, як дійти до того кінця веселки, що впирається в воду, то осліпнеш. Вірування в веселку, що п'є воду, відбилося і в Шевченка:
Розкажи, як за горою сонечко сідає
Як у Дніпра, веселочка воду позичає.
Іноді веселку уявляють у нас, як дорогу, що нею янголи сходять із неба черпати воду, яку потім виливають на сітку, через яку йде на землю дощ.
Як виявляє й назва веселки, була вона в нас і символом радощів, веселості, бо ж і «небо, затемнене хмарами, стає веселіше, коли з'являється райдуга.
Тут мається на увазі, очевидно, ту гру барв, що робить із веселки одне з найчарівніших явищ Природи. Тому й звуть її не тільки веселка, але і веселуха, чи веселиця, все з одного пня «весел»:Ой, знати, знати, хто господиня, в неї в світлиці, як у веселиці…
В Галичині веселку називають також — дуга. Нераз, як падає дощ, діти промовляють:Вийди, вийди дуга, випий воду на погоду.
В іконографії веселка — атрибут Божої слави, обіцянка прощення (припинення Потопу) і відродження. На одній із картин Цимбала ми бачимо величезну веселку над Києвом як символ минулої й будучої слави столиці України.
Як виявляє й назва веселки, була вона в нас і символом радощів, веселості, бо ж і «небо, затемнене хмарами, стає веселіше, коли з'являється райдуга.
Тут мається на увазі, очевидно, ту гру барв, що робить із веселки одне з найчарівніших явищ Природи. Тому й звуть її не тільки веселка, але і веселуха, чи веселиця, все з одного пня «весел»:Ой, знати, знати, хто господиня, в неї в світлиці, як у веселиці…
В Галичині веселку називають також — дуга. Нераз, як падає дощ, діти промовляють:Вийди, вийди дуга, випий воду на погоду.
В іконографії веселка — атрибут Божої слави, обіцянка прощення (припинення Потопу) і відродження. На одній із картин Цимбала ми бачимо величезну веселку над Києвом як символ минулої й будучої слави столиці України.
Послідовність кольорів веселки
Традиційно умовно виділяють сім кольорів веселки в послідовності зменшення довжини світлової хвилі: червоний (< 740 нм), оранжевий (помаранчевий), жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий (> 380 нм). Цю послідовність легко запам'ятати за мнемонічною формулою, кожне слово якої розпочинається на літеру, що відповідає кольору. Наприклад:
Чарівниця Осінь Жар-птаху Закликає Бабин Сад Фарбувати
Чомусь Осіння Журба Завжди Буяє Сумними Фарбами
Чоловік Охоче Жінку Заміж Бере Собі Файну
Чи Омелько Жити Зможе Без Своїх Фантазій?
Чи Обжене Жвавенького Зайчиська Байдикуватий Ситий Фокстер'єр?
Червоні Окуляри Жанки Заважають Бачити Сяйво Фіалки
Чому Обізнані Життям Завжди Балакають Смішні Фрази?
Червоний Орел Живе За Байраком Серед Фіалок
Чому Олені Живуть Зимою без Своїх Фантазій?
Чим Образив Жайворонка Золотавий Блиск Святкового Феєрверку?
Відома російська формула: Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан.
Чарівниця Осінь Жар-птаху Закликає Бабин Сад Фарбувати
Чомусь Осіння Журба Завжди Буяє Сумними Фарбами
Чоловік Охоче Жінку Заміж Бере Собі Файну
Чи Омелько Жити Зможе Без Своїх Фантазій?
Чи Обжене Жвавенького Зайчиська Байдикуватий Ситий Фокстер'єр?
Червоні Окуляри Жанки Заважають Бачити Сяйво Фіалки
Чому Обізнані Життям Завжди Балакають Смішні Фрази?
Червоний Орел Живе За Байраком Серед Фіалок
Чому Олені Живуть Зимою без Своїх Фантазій?
Чим Образив Жайворонка Золотавий Блиск Святкового Феєрверку?
Відома російська формула: Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан.
Каждый — красный
Охотник — оранжевый
Желает — жёлтый
Знать — зелёный
Где — голубой
Сидит — синий
Фазан — фиолетовый
Охотник — оранжевый
Желает — жёлтый
Знать — зелёный
Где — голубой
Сидит — синий
Фазан — фиолетовый
Відповідна англійська мнемонічна формула ROYG BIV (red, orange, yellow, green, blue, indigo, violet).
Поява веселки
Веселка пов'язана з заломленням і відбиттям (деякою мірою і з дифракцією) сонячного світла у водяних краплях, зважених у повітрі. Ці крапельки по-різному відхиляють світло різних кольорів, у результаті чого біле світло розкладається на спектр. Спостерігач, що стоїть спиною до джерела світла, бачить різнобарвне світіння, що виходить із простору по концентричному колу (дузі).
Найяскравіша дуга (первинна веселка) утворена променями, що зазнали одного відбивання всередині крапель. Радіус цієї дуги складає 42°. Промені, що двічі відбилися від стінок краплі зсередини, утворюють вторинну веселку, радіус якої більший приблизно на 10°. Порядок кольорів у ній зворотній.
Схема заломлення світла у водяній краплі
(для первинної веселки)
Схема утворення вторинної та первинної веселки
Центр кола, дугу якого описує веселка, завжди лежить у напрямку, протилежному до напрямку на Сонце (Місяць), тобто одночасно бачити Сонце й веселку без використання дзеркал неможливо. Для спостерігача на землі вона звичайно виглядає як частина дуги кола; чим він вище, тим веселка повніша — з гори або літака можна побачити й суцільне коло.
Якщо водяні крапельки, що висять у повітрі, дуже дрібні (туман), веселка виглядяє дещо по-іншому; це пояснюється хвильовими властивостями світла. Така веселка (відома як біла райдуга) ширша і значно слабше забарвлена.
У яскраву місячну ніч можна побачити веселку від Місяця. Людський зір влаштований так, що при слабкому освітленні працюють лише найчутливіші рецептори ока — палички, які не сприймають кольорів, тому місячна веселка виглядає білястою; чим яскравіше світло, тим «барвистіша» веселка (у її сприйняття включаються колірні рецептори — колбочки).
У яскраву місячну ніч можна побачити веселку від Місяця. Людський зір влаштований так, що при слабкому освітленні працюють лише найчутливіші рецептори ока — палички, які не сприймають кольорів, тому місячна веселка виглядає білястою; чим яскравіше світло, тим «барвистіша» веселка (у її сприйняття включаються колірні рецептори — колбочки).
понедельник, 17 сентября 2012 г.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)