Είτε πιστεύετε ότι είναι ένα σημάδι της υπόσχεσης του Θεού, είτε υπάρχει ένα χρυσό δοχείο που σας περιμένει στο τέλος, τα ουράνια τόξα είναι μία από τις πιο ευχάριστες επιδείξεις της φύσης.
Τα Rainbows είναι βασικά το φως του ήλιου που απλώνεται στο φάσμα των χρωμάτων που μπορούμε να δούμε. Επειδή ένα ουράνιο τόξο είναι ένα οπτικό φαινόμενο (για εσάς sci-fi οπαδοί, αυτό είναι σαν ένα ολόγραμμα) δεν είναι κάτι που μπορεί να αγγιχτεί ή που υπάρχει σε ένα συγκεκριμένο μέρος.
Αναρωτηθήκατε ποτέ από πού προέρχεται η λέξη "ουράνιο τόξο"; Το τμήμα "βροχή" αντιπροσωπεύει τις σταγόνες βροχής που απαιτούνται για να το κάνει, ενώ ο "τόνος" αναφέρεται στο σχήμα του τόξου του.
Τα Rainbows τείνουν να εμφανίζονται κατά τη διάρκεια μιας ηλιοφάνειας (βροχή και ο ήλιος ταυτόχρονα) οπότε αν μαντέψατε ότι ο ήλιος και η βροχή είναι δύο βασικά συστατικά για να φτιάξεις ένα ουράνιο τόξο, είσαι σωστός.
Η διαδικασία κατασκευής του ουράνιου τόξου ξεκινά όταν το ηλιακό φως λάμπει πάνω σε ένα στάλα. Καθώς οι ακτίνες φωτός από τον ήλιο χτυπούν και εισέρχονται στα σταγονίδια νερού, η ταχύτητά τους επιβραδύνεται λίγο (επειδή το νερό είναι πυκνότερο από τον αέρα). Αυτό προκαλεί το δρόμο του φωτός να λυγίσει ή να "διαθλάσει".
Έτσι, όταν μια ακτίνα φωτός μπαίνει σε μια βροχόπτωση και κάμπτεται, χωρίζεται στα μήκη κύματος των συστατικών της. Το φως συνεχίζει να περνά από την πτώση μέχρι να αναπηδήσει (αντανακλάται) από το πίσω μέρος του σταγονιδίου και να βγει από την αντίθετη πλευρά του σε γωνία 42 °. Καθώς το φως (που εξακολουθεί να διαχωρίζεται στην περιοχή των χρωμάτων) εξέρχεται από το σταγονίδιο νερού, επιταχύνεται καθώς ταξιδεύει προς τα πίσω στον λιγότερο πυκνό αέρα και διαθλάται (δεύτερη φορά) προς τα κάτω στα μάτια.
Εφαρμόστε αυτή τη διαδικασία σε μια ολόκληρη συλλογή σταγόνων βροχής στον ουρανό και voilá, παίρνετε ένα ολόκληρο ουράνιο τόξο.
Παρατήρησα ποτέ πώς τα χρώματα ενός ουράνιου τόξου (από το εξωτερικό άκρο στο εσωτερικό) πάντοτε παίζουν κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, ινδικό, βιολετί;
Για να μάθετε γιατί συμβαίνει αυτό, ας εξετάσουμε τις σταγόνες βροχής σε δύο επίπεδα, το ένα πάνω στο άλλο. Σε ένα προηγούμενο διάγραμμα, βλέπουμε ότι το κόκκινο φως διαθλάται έξω από το σταγονίδιο νερού σε πιο απότομες γωνίες στο έδαφος. Έτσι, όταν κάποιος κοιτάζει μια απότομη γωνία, το κόκκινο φως από τις υψηλότερες σταγόνες ταξιδεύει στη σωστή γωνία για να συναντήσει τα μάτια ενός ατόμου. (Τα άλλα μήκη κύματος χρώματος εξέρχονται από αυτές τις σταγόνες σε πιο ρηχές γωνίες και επομένως περνούν από πάνω). Γι 'αυτό και το κόκκινο εμφανίζεται στην κορυφή ενός ουράνιου τόξου. Τώρα εξετάστε τις χαμηλότερες σταγόνες βροχής. Όταν κοιτάζουμε σε μικρότερες γωνίες, όλα τα σταγονίδια μέσα σε αυτήν την οπτική γραμμή κατευθύνουν το βιολετί φως στο μάτι κάποιου, ενώ το κόκκινο φως κατευθύνεται έξω από την περιφερειακή όραση και προς τα κάτω στα πόδια του. Γι 'αυτό το χρώμα ιώδες εμφανίζεται στο κάτω μέρος του ουράνιου τόξου. Οι σταγόνες βροχής ανάμεσα στα δύο αυτά επίπεδα αναπηδούν σε διαφορετικά χρώματα φωτός (από το επόμενο μεγαλύτερο έως το επόμενο μικρότερο μήκος κύματος, από πάνω προς τα κάτω), οπότε ένας παρατηρητής βλέπει το φάσμα πλήρους χρώματος.
Δεδομένου ότι οι σταγόνες βροχής είναι σχετικά κυκλικού σχήματος, η ανάκλαση που δημιουργούν είναι επίσης καμπύλη. Πιστέψτε το ή όχι, ένα πλήρες ουράνιο τόξο είναι στην πραγματικότητα ένας πλήρης κύκλος, μόνο εμείς δεν βλέπουμε το άλλο μισό γιατί το έδαφος παρεμποδίζει.
Λίγα διαφάνειες πριν μάθαμε πώς το φως περνά μέσα από ένα ταξίδι τριών σταδίων (διάθλαση, ανάκλαση, διάθλαση) μέσα σε μια σταγόνα βροχής για να σχηματίσει ένα πρωτογενές ουράνιο τόξο. Αλλά μερικές φορές, το φως χτυπά το πίσω μέρος μιας βροχής δυο φορές αντί για μία μόνο φορά. Αυτό το "ανακαινισμένο" φως εξέρχεται από την πτώση σε διαφορετική γωνία (50 ° αντί 42 °) με αποτέλεσμα ένα δευτερεύον ουράνιο τόξο που εμφανίζεται πάνω από το κύριο τόξο.
Επειδή το φως υφίσταται δύο αντανακλάσεις στο εσωτερικό της βροχής και λιγότερες ακτίνες περνούν από το 4 βήμα, η ένταση μειώνεται από τη δεύτερη αυτή αντανάκλαση και ως εκ τούτου τα χρώματα δεν είναι τόσο φωτεινά. Μια άλλη διαφορά μεταξύ μονών και διπλών ουράνιων τόξων είναι ότι το χρωματικό σχήμα για τα διπλά ουράνια τόξα αντιστρέφεται. (Τα χρώματα του γίνονται βιολετί, ινδικό, μπλε, πράσινο, κίτρινο, πορτοκαλί, κόκκινο). Αυτό συμβαίνει επειδή το φως ιώδους από υψηλότερες σταγόνες βροχής εισέρχεται στα μάτια ενός ατόμου, ενώ κόκκινο φως από την ίδια πτώση περνά πάνω από το κεφάλι κάποιου. Ταυτόχρονα, το κόκκινο φως από τις χαμηλότερες σταγόνες βροχής εισέρχεται στα μάτια ενός ατόμου και το κόκκινο φως από αυτές τις σταγόνες κατευθύνεται στα πόδια του και δεν φαίνεται.
Την άνοιξη του 2015, τα κοινωνικά μέσα φωτίστηκαν όταν ένας κάτοικος Glen Cove, κάτοικος της Νέας Υόρκης, μοιράστηκε μια κινητή φωτογραφία του τι φαίνεται να είναι τετράπλευρο ουράνιο τόξο.
Ενώ είναι δυνατόν θεωρητικά, τα τριπλά και τετράποδα ουράνια τόξα είναι εξαιρετικά σπάνια. Όχι μόνο θα απαιτούσε πολλαπλές αντανακλάσεις εντός της βροχόπτωσης, αλλά κάθε επανάληψη θα παρήγαγε ένα μικρότερο τόξο, το οποίο θα καθιστούσε δύσκολο να δει κανείς τα τριτογενή και τεταρτημόρια ουράνια τόξα.
Όταν σχηματίζονται, οι τριπλοί ουράνιοι τοξοί φαίνονται συνήθως ενάντια στο εσωτερικό του πρωτογενούς τόξου (όπως φαίνεται στην παραπάνω φωτογραφία) ή ως ένα μικρό τόξο σύνδεσης μεταξύ του πρωτεύοντος και του δευτερογενούς.
Τα Rainbows δεν φαίνονται μόνο στο ουρανός. Ένα καταιωνιστήρων νερού στην πίσω αυλή. Ομίχλη στη βάση ενός καταρρακτώδους καταρράκτη. Αυτοί είναι όλοι οι τρόποι που μπορείτε να εντοπίσετε ένα ουράνιο τόξο. Όσο υπάρχει έντονο ηλιακό φως, αιωρούμενα σταγονίδια νερού και είστε τοποθετημένοι στην κατάλληλη γωνία θέασης, είναι πιθανό ένα ουράνιο τόξο να μπορεί να βρίσκεται μέσα στην όψη!