Conţinut
- Ce cauzează culorile curcubeului
- Cum sunt formate curcubeele
- Secvență pentru culorile curcubeului
- Teoria culorilor lui Isaac Newtons
- Alte tipuri de curcubee
- Amintindu-ți culorile curcubeului
- Creează-ți propriul curcubeu
Filozoful grec Aristotel este creditat că a „descoperit” curcubeul înapoi în 350 î.C. Cu toate acestea, abia în jurul anului 1665 A.D., Isaac Newton a plantat mai întâi semințele a ceea ce mai târziu a devenit o explicație științifică a motivului pentru care curcubeele formează modul în care fac acestea. Cele șapte culori din curcubeu - roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo și violet - apar întotdeauna în aceeași ordine.
Ce cauzează culorile curcubeului
În timp ce un curcubeu poate părea că este într-un loc fix pe cer, nu se întâmplă. Toată lumea vede un curcubeu într-un loc diferit, în funcție de poziția pe sol și de poziția soarelui (sau a altei surse de lumină). Un alt fapt fain despre curcubee este faptul că nimeni doi nu văd niciodată exact același lucru. Ceea ce vedeți variază în funcție de modul în care lumina este îndoită și reflectată înapoi la voi. Cineva care pare că stă chiar sub un curcubeu, îl va privi și îl va vedea de la distanță.
Culorile frumoase pe care le vedeți când apare un curcubeu sunt cauzate de faptul că lumina este împărțită de o prismă în diferite lungimi de undă, ceea ce creează un spectru de culori. Un curcubeu apare de obicei după ploaie, deoarece atunci când lumina soarelui (lumina albă vizibilă, care este de fapt un amestec de toate culorile vizibile) trece prin picături de apă, se îndoaie și se împarte în culorile curcubeului. Picăturile de apă sunt, de obicei, picături de ploaie, dar ar putea să provină și din spray-ul de cascadă, o fântână, ceață, rouă sau ceață. Curcubeele sunt alcătuite din șapte culori, deoarece picăturile de apă rup lumina solară albă în cele șapte culori principale ale spectrului luminii vizibile.
Cu toate acestea, dacă inspectați mai îndeaproape un curcubeu puteți vedea că există mai mult de șapte culori individuale. Un curcubeu nu este un spectru pur, ci format din mai multe culori care s-au suprapus și s-au amestecat între ele. Pur și simplu, există prea multe culori pentru ochiul uman pentru a le distinge pe toate.
Când culorile unui curcubeu se suprapun la marginile lor, acestea produc o strălucire de lumină „albă”, ceea ce face ca partea interioară a unui curcubeu să fie mult mai strălucitoare decât exteriorul său.
Unii oameni de știință consideră că indigo este prea aproape de albastru pentru a fi cu adevărat distinctiv, ceea ce ar oferi curcubeului doar șase culori distincte.
Cum sunt formate curcubeele
Un curcubeu se formează când lumina soarelui este împrăștiată din ploaie în ochi. Anumite condiții meteorologice trebuie să se aplice pentru a putea vedea un curcubeu. Pentru început, soarele trebuie să fie în spatele tău, jos pe cer și cu un unghi mai mic de 42 de grade deasupra orizontului. Cu cât cerul este mai jos, cu atât este mai mare arcul curcubeului. În plus, trebuie să existe ploaie, ceață sau o altă sursă de picături de apă în fața ta.
Când lumina lovește o picătură de apă într-un unghi, aceasta încetinește și schimbă direcția. Aceasta este cunoscută sub numele de refracție și se întâmplă deoarece apa este mai densă decât aerul. Când lumina intră în apă într-un anumit unghi, o parte din acea lumină se reflectă din interiorul apei și apoi lasă picătura. Pe măsură ce se deplasează în aer, procesul de refracție se întâmplă din nou.
Când vedeți un curcubeu, vă uitați de fapt la lumina refractată și reflectată din diferite picături de ploaie, unele privite la un unghi de 42 de grade (lumină roșie), altele la un unghi de 40 de grade (lumină albastră) și altele între ele. Unghiul de deviere este diferit pentru lumina roșie și lumina albastră, deoarece lumina albastră este îndoită (refractată) mai mult decât lumina roșie.
Cel mai bun moment pentru a vedea un curcubeu este imediat după încheierea unei furtuni, când încă există vapori de apă în aer. Nu veți vedea un curcubeu în timpul furtunii, deoarece norii blochează cea mai mare parte a luminii. Dacă așteptați prea mult după furtuna, vaporii de apă din aer se vor evapora cu toții. Nu veți vedea un curcubeu după vremea de iarnă ca ninsori, deoarece picăturile de apă îngheață în particule de gheață care împrăștie lumina în diferite moduri.
Dacă stai în locul potrivit, vei vedea lumina soarelui dispersată reflectată înapoi spre tine. Curcubeul colorat apare când lumina este împrăștiată de multe picături de apă, în timp ce culori diferite ies din picături în unghiuri variate.
Un curcubeu are o formă semicirculară, deoarece picăturile de apă nu cad într-o foaie plană, ci la distanțe și viteze diferite. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor, un curcubeu apare ca parte a unui arc, semicerc sau formă „U”. Puteți vedea un curcubeu semicircular peste sol la nivel la răsărit sau la apus, când soarele este chiar la orizont. În caz contrar, vedeți o parte mai mică a arcului curcubeelor. În mod normal, puteți vedea nu mai mult de un semicerc dintr-un curcubeu, deoarece celălalt semicerc este ascuns sub orizont. Cu toate acestea, dacă vă aflați într-o poziție mai ridicată decât picăturile de apă, cum ar fi deasupra unei clădiri înalte, este posibil să vedeți un curcubeu cu cerc complet.Centrul unui curcubeu este chiar opus poziției soarelui pe cer, ceea ce înseamnă că puteți vedea mai mult un curcubeu în timp ce soarele se apropie de orizont.
Dacă ai noroc, s-ar putea să vezi un curcubeu dublu (un curcubeu secundar deasupra celui principal). Culorile sunt în ordine inversă în curcubeul secundar și este mai slab decât curcubeul primar, deoarece mai multă lumină scapă din două reflectări decât de la unul. Curcubeul secundar este dispersat pe o zonă mai largă a cerului, ceea ce îl face aproape de două ori mai lat decât curcubeul primar.
Curcubeele primare și secundare dintr-un curcubeu dublu au adesea o bandă întunecată între ele. Aceasta se numește trupa Alexanders, după Alexandru din Afrodisia, care a descris prima dată trupa în anul 200 d.Hr. Întunericul trupei se datorează faptului că niciunul dintre lumina soarelui nu este împrăștiat către tine de picăturile de apă dintre unghiurile de deviere ale primarului și curcubee secundare.
Secvență pentru culorile curcubeului
Secvența pentru culorile curcubeului este întotdeauna aceeași - roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo și violent - deoarece diferite culori de lumină au lungimi de undă diferite. Roșu apare întotdeauna primul, formând arcul exterior al curcubeelor, deoarece are lungimea de undă cea mai lungă de aproximativ 650 nanometri. Deoarece lumina se îndoaie la 42 de grade pentru a produce această culoare, aproape întotdeauna o puteți vedea într-un curcubeu, chiar dacă celelalte culori din curcubeu nu sunt la fel de evidente.
Lumina roșie pe care o vedeți într-un curcubeu provine din picături puțin mai mari în atmosferă decât picăturile care împrăștie lumina violetă. Lungimile de undă mai scurte trec printr-o schimbare ușor de direcție, ceea ce înseamnă că violetul apare întotdeauna ultimul pe conturul interior al curcubeelor, deoarece are cea mai scurtă lungime de undă de aproximativ 400 de nanometri.
Teoria culorilor lui Isaac Newtons
În jurul anului 1665, Isaac Newton a trecut lumina albă printr-o prismă și a urmărit cum forma de lumină este un curcubeu format din șapte culori diferite. Newton credea că culorile erau analoge notelor scării muzicale începând cu D și nu conțineau ascuțiri sau flate. Două dintre culori - portocaliu și indigo - au corespuns la jumătate de trepte în scară. Deși analogia muzicală a lui Newtons a fost ulterior respinsă (când oamenii de știință au descoperit că frecvențele muzicale și lungimile de undă ale lumii vizibile nu sunt egale), teoria culorilor sale a arătat că lumina albă este un amestec de lumini cu culori diferite și a ajutat generațiile viitoare să înțeleagă mai bine natura luminii.
Alte tipuri de curcubee
În loc de curcubeu, s-ar putea să vedeți un curcubeu, un curcubeu de lună sau un curcubeu roșu.
Un curcubeu este similar cu un curcubeu tradițional, dar se formează atunci când lumina soarelui interacționează cu picăturile de apă conținute în ceață, ceață sau nor, mai degrabă decât picăturile de ploaie. Picăturile de apă dintr-un cer de ceață sunt între 10 și 1.000 de ori mai mici decât picăturile de ploaie și aproape întotdeauna mai puțin de 0,1 mm în diametru. Un curcubeu poate fi cunoscut ca un curcubeu alb, deoarece, spre deosebire de un curcubeu tradițional cu șapte culori distincte, este aproape absent de culoare. Acest lucru se datorează faptului că picăturile de apă sunt atât de mici. În timp ce lumina încă se reflectă din picătura de apă înapoi către tine, procesul de difracție a luminii de către picătură are un efect dominant. Difracția lărgește raza de lumină reflectată, estompând culorile și dând un aspect alb sau foarte slab colorat.
Un curcubeu lunar este uneori numit curcubeu lunar. Aceasta se produce atunci când lumina este refractată de pe lună, prin picături de apă în aer.
Arcul de lună este foarte rar văzut pentru că sunt atât de slab. Cantitatea de lumină produsă chiar de cea mai strălucitoare lună plină este mult mai mică decât cantitatea de lumină produsă de soare. În plus, o lună plină nu produce suficientă lumină pentru a stimula receptorii de culoare conului din ochiul uman. Cu toate acestea, culorile sunt încă acolo și pot fi ridicate de fotografiile cu expunere îndelungată. Arcul de lună este mai frecvent în anumite părți ale lumii, cum ar fi Hawaii.
Pentru a vedea un cur de lună, luna trebuie să fie aproape sau în cea mai deplină fază și într-un unghi mai mic de 42 de grade pe cer. De asemenea, cerul nopții trebuie să fie foarte întunecat și trebuie să cadă ploaie în fața lunii sau a unei alte surse de picături de apă, precum o cascadă.
Pentru a vedea un curcubeu, luna trebuie să fie în spatele tău. Timpul optim de vărsare a lunii este la câteva ore după apusul soarelui sau înainte de răsărit.
Dacă se întâmplă să vezi un curcubeu roșu la răsărit sau la apusul soarelui, ai observat un curcubeu monocrom. În aceste momente ale zilei, lumina soarelui parcurge o distanță mai mare în atmosferă, distribuind lungimi de undă albastre și violete mai scurte. Lungimile de undă albastre și violete nu pot fi văzute de ochiul uman, deci curcubeul pare a fi în întregime roșu.
Amintindu-ți culorile curcubeului
Un mod ușor de a-ți aminti culorile curcubeului în ordinea corectă este cu un mnemonic, o frază care ia prima literă a fiecărei culori și alcătuiește un cuvânt nou. Când sunt alcătuite, cuvintele formează o frază ușor de reținut. Un mnemonic obișnuit pentru culorile curcubeului este Richard Of York Gave Battle In Vain, dar este ușor să creezi unul care să te atragă.
Un alt mod ușor de a aminti secvența culorilor unui curcubeu este numele „Roy G. Biv”.
Creează-ți propriul curcubeu
Tot ce ai nevoie pentru a-ți face propriul curcubeu este soarele și un furtun de apă. Stai cu spatele la soare, astfel încât să vă aflați în față. Pulverizați furtunul de apă în aer pentru a vedea un mini curcubeu. Mutați furtunul în sus sau în jos dacă doriți. Acest lucru funcționează cel mai bine în zilele foarte însorite.
Un alt mod de a crea un curcubeu este să țineți o prismă de sticlă până la o fereastră pentru a lăsa lumina să strălucească prin ea.