Почему мы видим радугу в форме дуги?
Радуга, которую мы наблюдаем на небе, — это оптическое и метеорологическое явление, обусловленное преломлением, отражением и рассеянием света в каплях воды в атмосфере. Почему же форма радужного спектра напоминает дугу, а не круг?
Преломление и отражение света
Когда солнечный свет проходит через капли дождя, он преломляется при входе в каплю, отражается от её внутренней поверхности и снова преломляется, выходя из капли. Всякий раз, когда свет преломляется и отражается, возникает расщепление белого света на составляющие цвета (так называемый дисперсионный процесс), что приводит к образованию спектра.
Геометрия радуги
Полная форма радуги — это круг. Однако земная поверхность препятствует наблюдению нижней половины этого круга. Поэтому мы видим только верхнюю, дугообразную часть. Наши глаза фиксируют свет, рассеянный под углом от 40° до 42° относительно оси, проходящей через наши глаза и теневые участки. Этот угол называется углом отклонения света. Именно из-за этого угла и геометрии капель воды формируется круг. При определённых условиях (например, с высоты самолёта) можно наблюдать полный радужный круг.
Таким образом, радуга представляется нам как дуга из-за взаимодействия света с каплями воды, а также из-за ограниченности обзора, обусловленного земной поверхностью.
Основные явления: преломление, отражение, дисперсия.
Категория: Физика
Теги: оптика, атмосферные явления, преломление света