Почему свет белый, а радуга — цветная

У многих народностей есть поверья и легенды о радуге, в которых ее появление нередко связывается с потусторонними силами. И хотя на самом деле радуга имеет совсем не волшебное происхождение, не каждый знает, откуда она берется и почему имеет такой цвет.

«Бери и Делай» расскажет, как из белого света и капелек воды рождается разноцветная радуга.

Солнечный свет белый или цветной?

В 1666 году Исаак Ньютон заметил, как волны света, проникающего в его окно и попадающие на призму, разделяются и окрашиваются в 7 различных цветов. Это явление помогло ему осознать, что на самом деле привычный нам луч света содержит несколько составляющих.

Действительно, солнечный свет — это смесь электромагнитных волн разных цветов, каждая из которых имеет свою длину и свою скорость распространения. Попадая в призму, луч света преломляется и замедляет движение (ведь внутри призмы у него не получается перемещаться так же легко, как в пустом пространстве). А при выходе из кристалла преломляется еще раз, меняя свое направление.

Помимо этого в призме белый свет разделяется на несколько составляющих. Одна его часть движется медленно и преломляется сильнее, чем другие. Другая перемещается быстрее и преломляется незначительно. Так, волны красного света распространяются с большой скоростью и меньше всех искривляются. Оранжевые движутся чуть медленнее и преломляются чуть больше. Самыми неторопливыми оказываются волны фиолетового света, которые преломляются сильнее остальных.

Как на небе рождается радуга

Так же, как луч белого света разделяется на лучи другого цвета внутри призмы, он распадается и внутри мельчайших капелек воды, которые скапливаются в атмосфере после дождя. Световые волны проходят через капли, при этом преломляясь и отражаясь от их внутренних стенок. Отраженный свет направляется на противоположную сторону капли, снова преломляясь и распадаясь на разноцветные лучи, которые называются спектром. Когда изогнутые световые волны достигают противоположной стенки капли, они не полностью проходят через воду, а снова отражаются. Преобразованный луч белого света на выходе из капли воспринимается человеческим глазом как разноцветные лучи.

Цвета в радуге всегда упорядочены в зависимости от длины волн излучения. Красный луч, у которого длина волны бывает самой большой, изгибается в радуге под углом 42 ° и располагается на ее внешней стороне. Фиолетовый, имеющий самую маленькую длину волны, обычно изгибается под углом 40 ° и находится на внутренней стороне радуги.

Когда возникает двойная радуга

Радуга с красной полосой вверху и фиолетовой внизу встречается наиболее часто. При ее создании солнечный свет проходит стадии преломления, отражения и повторного преломления. Но когда свет преломляется и отражается внутри капли несколько раз, действуя по принципу преломление — отражение — отражение — преломление, на небе появляются сразу 2 радуги.

Вторичная радуга формируется над основной и бывает более тусклой. Из-за того, что свет в ней дважды подвергается отражению, такая радуга бывает перевернутой: цвета в ней располагаются в обратном порядке.

Так как первичная радуга преломляет солнечный свет внутрь, а вторичная — наружу, области неба под основной радугой и над вторичной оказываются более светлыми. А место между двумя радугами — более темным, обычно значительно темнее окружающего неба. Эту область между двумя радугами называют александровой полосой, в честь греческого философа Александра Афродисийского, который впервые описал это явление.