Trots det faktum att regnbågen ser ut som ett riktigt föremål som hänger någonstans i fjärran, kommer alla försök att närma sig den att vara dömda att misslyckas – den kommer att röra sig bort från oss i samma hastighet som vi närmar oss den. Det kommer inte att gå att fånga det heller – trots allt är en regnbåge ett optiskt objekt som inte existerar vid en viss punkt i rymden. Faktum är att en regnbåge är en underbar illusion, genom att förstå vilken natur du kan lära dig mycket om världen omkring dig och universum. Således hade forntida civilisationer mycket svårare att förstå ljusets natur än med fysiska föremål och betraktade det till och med som en synmekanism, vilket ledde till uppkomsten av sådana konstigheter som regnbågar. De gamla grekerna var till exempel säkra på att allt runt omkring dem består av fyra element, så regnbågens sju färger uppfattades av dem som en manifestation av gudomlig vilja.
Vad är regnbågens verkliga magi? Bild: images.newscientist.com
Innehåll
- 1 Ljusets mysterium
- 2 Ljuset Spektrum
- 3 Newtons experiment
- 4 Varför ser vi regnbågar?
Ljusets mysterium
Isaac Newton anses med rätta vara en av de största vetenskapsmännen i mänsklighetens historia. Och det är inte bara gravitationsteorin, som han utvecklade på 1600-talet och som beskriver rörelsen av föremål nära jordens yta, Månens omloppsbana runt jorden och planeternas banor runt solen. Det var Newton som upptäckte att vitt ljus är en blandning av alla färger.
Forskaren kom till denna slutsats efter att ha genomfört ett experiment. Först mörklade han sitt rum på ett sådant sätt att inte en enda ljusstråle kunde tränga igenom det. Sedan delade han gardinerna så att en ljusstråle, tjock som en penna, bröt igenom och passerade genom ett prisma – en trekantig glasbit.
Vitt ljus är en blandning av alla färger. Bild: cdn.britannica.com
Prismat, som det visade sig, bröt en smal stråle av vitt ljus på ett sådant sätt att när det kom ut ur det, upphörde det att vara vitt, blir flerfärgad, precis som en regnbåge. Newton kallade sin konstgjorda regnbåge för ett spektrum.
Det här är intressant: Regnbågar kommer att dyka upp oftare i Ryssland – varför är detta ett dåligt tecken?
Ljusspektrum
Spektrum som Newton talade om är ordnat enligt följande – när en stråle av ljus passerar genom luften och träffar glaset, det bryts. Observera att brytning kallas brytning, som i sin tur inte bara sker i glas utan även i vatten. Detta är särskilt viktigt att komma ihåg när vi pratar om regnbågar, eftersom det är på grund av brytning som åran verkar krökt när vi störtar den i floden.
Så ljuset bryts när det passerar genom glas eller vatten, men det viktigaste i denna process är brytningsvinkeln, som direkt beror på ljusstrålens färg. Således bryts rött ljus i en trubbigare vinkel än blått ljus.
Newton hade rätt när han föreslog att vitt ljus är en blandning av olika färger. Bild: www.mozaweb.com
Således, om vi passerar vitt ljus genom ett prisma, kommer vi att se att blått ljus kommer att bryta mer än rött ljus, så när de kommer ut på andra sidan av prismat, kommer de att separera, och mellan dem blir det gult och grönt. Som ett resultat kommer vi att se ett Newtonskt spektrum: alla regnbågens färger, ordnade i den vanliga ordningen för en regnbåge – röd, orange, grön, blå, indigo, violett.
Vill du alltid vara den första att veta om de senaste upptäckterna inom vetenskap och högteknologi? Prenumerera på vår kanal på Telegram – så att du definitivt inte missar något intressant!
Newtons experiment
Naturligtvis var Isaac Newton inte den första personen som skapade en regnbåge med hjälp av ett prisma – andra experimentörer fick samma resultat, men de trodde att det var ett prisma & #171; färger» Vitt ljus. Newton såg på regnbågen annorlunda och föreslog att prismat helt enkelt skiljer färgerna från varandra.
Newton bevisade därefter giltigheten av sin gissning genom en serie experiment. Han tog prismat som tidigare och riktade en ström av flerfärgat ljus in i en liten slits, så att bara en färg, till exempel röd, passerade genom den. Sedan, i vägen för den röda strålen, installerade han ett annat prisma, som bröt ljuset som vanligt, men den utgående strålen förblev röd – inga ytterligare färger dök upp.
Newton löste mysteriet med ljuset och regnbågen. Bild: www.thoughtco.com
Således bekräftade den enastående vetenskapsmannen sin teori om vitt ljus som en blandning av alla färger och… fortsatta experiment. Så nästa gång bestämde sig Newton för att bli mer uppfinningsrik och använde tre prismor samtidigt. I själva verket var det ett kontrollexperiment som till slut löste den vetenskapliga tvisten under dessa år.
Du kanske är intresserad: Att väva av regnbågen – hur ledde ljusets mysterier mänskligheten till upptäckten av mörk materia?< /p>
Varför ser vi en regnbåge?
Så, vi har fått reda på prismorna, men hur är det med en riktig regnbåge? För att förstå hur det bildas är det nödvändigt att komma ihåg om brytning, eftersom en regnbåge dyker upp när solljus reflekteras från regndroppar och kommer in i betraktarens ögon. De flesta regndroppar är sfäriska, vilket ger de förutsättningar som krävs för att en regnbåge ska dyka upp.
För att se en regnbåge krävs andra förhållanden, inklusive solens position och regndroppar i förhållande till betraktaren. Det betyder att solen ska vara bakom oss, lågt över horisonten (helst i en vinkel på minst 42°). Ju lägre solen går på himlen, desto större regnbågsbåge kommer vi att se. En regnbåge visas halvcirkelformad över en plan yta endast vid soluppgång eller solnedgång, när solen är exakt ovanför horisonten. I de flesta fall är en mindre del av bågen synlig.
Ett antal viktiga förutsättningar är nödvändiga för att en regnbåge ska bildas. Bild: images.ctfassets.net
Regn, dimma eller någon annan källa till bildning av vattendroppar bör också finnas i vårt synfält, men storleken på regndroppar direkt påverkar inte regnbågens geometri, men dimma eller dis tenderar att förstärka effekten.
Observera att solljus består av ljus med många olika våglängder som bromsas ner olika mycket, vilket gör att det vita ljuset splittras eller sprids. I detta fall ändrar de kortare blå och violetta våglängderna riktning något mot de längre våglängderna av rött ljus. Eftersom vatten är tätare än luft, saktar ljus som passerar från luft till en regndroppe i en viss vinkel ner och ändrar riktning i en process som kallas refraktion.
Missa inte: How the Higgs Boson Helps Unravel the Mysteries of universum?
p>Således kommer betraktaren, som är på rätt plats, att se hur det spridda solljuset reflekteras tillbaka mot honom. Ljus som sprids av många droppar kommer att visas som en flerfärgad regnbåge när den kommer in i betraktarens öga.
Olika färger kommer fram från dropparna i vinklar som varierar med cirka två grader, från rött till violett. Det röda ljuset som observatören ser kommer från droppar som är placerade något högre i atmosfären än de som sprider violett ljus i observatörens riktning.
En regnbåge är en vacker illusion som döljer ljusets natur. Bild: timesknowledge.wwmindia.com
Det mänskliga ögat kan urskilja många nyanser, så det är allmänt accepterat att regnbågen består av sju färger: röd, orange, gul, grön, blå, indigo och violett. Det betyder att det är dags att komma ihåg det berömda barnrimmet, som betecknar regnbågens sju färger -»Varje jägare vet var fasanen sitter».