På trods af at regnbuen ligner en rigtig genstand, der hænger et sted i det fjerne, vil alle forsøg på at nærme sig den være dømt til at mislykkes – den vil bevæge sig væk fra os med samme hastighed, som vi nærmer os den. Det vil heller ikke være muligt at fange den – en regnbue er jo et optisk objekt, der ikke eksisterer på et bestemt punkt i rummet. Faktisk er en regnbue en vidunderlig illusion, ved at forstå, hvilken natur du kan lære meget om verden omkring dig og universet. Således havde oldtidens civilisationer meget sværere ved at forstå lysets natur end med fysiske genstande og betragtede det endda som en synsmekanisme, hvilket førte til udseendet af mærkværdigheder som regnbuer. De gamle grækere var for eksempel sikre på, at alt omkring dem består af fire elementer, så regnbuens syv farver blev af dem opfattet som en manifestation af guddommelig vilje.
Hvad er regnbuens virkelige magi? Billede: images.newscientist.com
Indhold
- 1 Lysets mysterium
- 2 Lyset Spektrum
- 3 Newtons eksperimenter
- 4 Hvorfor ser vi regnbuer?
Lysets mysterium
Isaac Newton betragtes med rette som en af de største videnskabsmænd i menneskehedens historie. Og det er ikke kun teorien om tyngdekraften, som han udviklede i det syttende århundrede, og som beskriver bevægelsen af objekter nær Jordens overflade, Månens bane rundt om Jorden og planeternes kredsløb omkring Solen. Det var Newton, der opdagede, at hvidt lys er en blanding af alle farver.
Forskeren kom til denne konklusion efter at have udført et eksperiment. Først formørkede han sit værelse på en sådan måde, at ikke en eneste lysstråle kunne trænge igennem det. Så skilte han gardinerne ad, så en lysstråle, tyk som en blyant, brød igennem og passerede gennem et prisme – et trekantet stykke glas.
Hvidt lys er en blanding af alle farver. Billede: cdn.britannica.com
Prismet, som det viste sig, brød en smal stråle af hvidt lys på en sådan måde, at da det kom ud af det, holdt det op med at være hvidt, bliver flerfarvet, ligesom en regnbue. Newton kaldte sin kunstige regnbue et spektrum.
Dette er interessant: Regnbuer vil dukke op oftere i Rusland – hvorfor er dette et dårligt tegn?
Lysspektrum
Det spektrum, som Newton talte om, er arrangeret som følger – når en stråle af lyset passerer gennem luften og rammer glas, det brydes. Bemærk, at brydning kaldes brydning, som igen forekommer ikke kun i glas, men også i vand. Dette er især vigtigt at huske, når vi taler om regnbuer, fordi det er på grund af brydning, at åren ser buet ud, når vi styrter den ned i floden.
Så lys brydes, når det passerer gennem glas eller vand, men det vigtigste i denne proces er brydningsvinklen, som direkte afhænger af lysstrålens farve. Således brydes rødt lys i en mere stump vinkel end blåt lys.
Newton havde ret, da han foreslog, at hvidt lys er en blanding af forskellige farver. Billede: www.mozaweb.com
Hvis vi således passerer hvidt lys gennem et prisme, vil vi se, at blåt lys vil bryde mere end rødt lys, så når de kommer ud på den anden side af prismet, vil de skilles, og mellem dem vil der være gult og grønt. Som et resultat vil vi se et Newtonsk spektrum: alle regnbuens farver, arrangeret i den sædvanlige rækkefølge for en regnbue – rød, orange, grøn, blå, indigo, violet.
Vil du altid være den første til at vide om de seneste opdagelser inden for videnskab og højteknologi? Abonner på vores kanal på Telegram – så du helt sikkert ikke går glip af noget interessant!
Newtons eksperimenter
Selvfølgelig var Isaac Newton ikke den første person, der skabte en regnbue ved hjælp af et prisme – andre forsøgspersoner fik det samme resultat, men de troede, at det var et prisme & #171 farver» Hvidt lys. Newton så anderledes på regnbuen og foreslog, at prismet simpelthen adskiller farverne fra hinanden.
Newton beviste efterfølgende gyldigheden af sit gæt gennem en række eksperimenter. Han tog prismet som før, og ledte en strøm af flerfarvet lys ind i en lille spalte, så kun én farve, for eksempel rød, gik igennem den. Derefter, i den røde stråles vej, installerede han et andet prisme, som bryder lyset som sædvanligt, men udgangsstrålen forblev rød – ingen yderligere farver dukkede op.
Newton løste mysteriet med lyset og regnbuen. Billede: www.thoughtco.com
Således bekræftede den fremragende videnskabsmand sin teori om hvidt lys som en blanding af alle farver og… fortsatte eksperimenter. Så næste gang besluttede Newton at blive mere opfindsom og brugte tre prismer på én gang. Faktisk var det et kontroleksperiment, der endelig løste den videnskabelige strid i disse år.
Du kan være interesseret: At væve regnbuen af - hvordan førte lysets mysterier menneskeheden til opdagelsen af mørkt stof?< /p>
Hvorfor ser vi en regnbue?
Så vi har fundet ud af prismerne, men hvad med en rigtig regnbue? For at forstå, hvordan det er dannet, er det nødvendigt at huske om brydning, da en regnbue vises, når sollys reflekteres fra regndråber og kommer ind i observatørens øjne. De fleste regndråber er sfæriske, hvilket giver de nødvendige betingelser for, at en regnbue kan dukke op.
For at se en regnbue er andre forhold nødvendige, herunder solens position og regndråber i forhold til observatøren. Det betyder, at solen skal være bag os, lavt over horisonten (ideelt set i en vinkel på mindst 42°). Jo lavere solen går på himlen, jo større regnbuebue vil vi se. En regnbue ser kun halvcirkelformet ud over en flad overflade ved solopgang eller solnedgang, når solen er præcis over horisonten. I de fleste tilfælde er en mindre del af buen synlig.
En række vigtige forhold er nødvendige for at en regnbue kan dannes. Billede: images.ctfassets.net
Regn, tåge eller enhver anden kilde til dannelse af vanddråber bør også være i vores synsfelt, men størrelsen af regndråber påvirker ikke regnbuens geometri direkte, men tåge eller dis har en tendens til at forstærke effekten.
Bemærk, at sollys består af lys med mange forskellige bølgelængder, der bremses i forskellige mængder, hvilket får det hvide lys til at spalte eller spredes. I dette tilfælde ændrer de kortere blå og violette bølgelængder en smule retning mod de længere bølgelængder af rødt lys. Fordi vand er tættere end luft, bliver lys, der passerer fra luft til en regndråbe i en bestemt vinkel, langsommere og ændrer retning i en proces, der kaldes brydning.
Gå ikke glip af: Hvordan Higgs-bosonen hjælper med at opklare mysterierne om universet?
p>Således vil observatøren, der er på det rigtige sted, se, hvordan det spredte sollys reflekteres tilbage mod ham. Lys spredt af mange dråber vil fremstå som en flerfarvet regnbue, når det kommer ind i observatørens øje.
Forskellige farver kommer frem fra dråberne i vinkler, der varierer med omkring to grader, fra rød til violet. Det røde lys, som observatøren ser, kommer fra dråber, der er placeret lidt højere i atmosfæren end dem, der spreder violet lys i observatørens retning.
En regnbue er en smuk illusion, der skjuler lysets natur. Billede: timesknowledge.wwmindia.com
Det menneskelige øje kan skelne mange nuancer, så det er generelt accepteret, at regnbuen består af syv farver: rød, orange, gul, grøn, blå, indigo og violet. Det betyder, at det er tid til at huske det berømte børnerim, der betegner regnbuens syv farver – “Enhver jæger vil vide, hvor fasanen sidder.”