Пара фактов о радуге
Свежий пост вызвал несколько вопросов. Оказалось, что радуга — очень интересное оптическое явление. Rainbow
Здесь я буду задавать вопросы Яндексу и копировать его ответы с ссылками.
Почему под радугой светлее ?
Область неба под радугой кажется более светлой по сравнению с другими участками из-за особенностей распространения света и его взаимодействия с каплями воды. Основная причина — отсутствие дисперсии в этой области. Когда солнечные лучи проходят через капли воды, они преломляются, отражаются и рассеиваются, разлагаясь на цвета спектра. Однако в области под радугой световые лучи от капель проходят более горизонтально. Это приводит к тому, что лучи разных длин волн (что характерно для восприятия цвета) перекрывают друг друга, и мы видим белый свет вместо разноцветной радуги. Дополнительно этот эффект объясняется концепцией каустики — явления, связанного с распределением света в зависимости от его пути. В случае радуги каустика влияет на то, что в определённой области неба (под радугой) свет становится более однородным и светлым из-за особенностей взаимодействия лучей.
Важно отметить, что радуга — это оптическое явление, связанное с преломлением, отражением и дисперсией света в каплях дождя. Её видимость зависит от положения солнца относительно горизонта и других факторов.
Что такое оптическая каустика ?
Оптическая каустика — это огибающая семейства лучей, не сходящихся в одной точке. Это особые линии (в двумерном случае) и особые поверхности, вблизи которых резко возрастает интенсивность светового поля. Каустику можно определить как поверхность, в каждой точке которой пересекаются два луча, расходящиеся от светящейся точки под бесконечно малым углом друг к другу и сходящиеся после преломления на границах оптических сред систем. Некоторые примеры оптических каустик:
яркие световые кривые причудливой формы, возникающие на освещённом столе, на который поставлен бокал с водой;
движущиеся каустики, которые можно увидеть на дне неглубокого водоёма, водная поверхность которого находится в волнении;
радуга — разноцветная каустика, возникающая при преломлении солнечных лучей на дождевых каплях.
Почему над радугой темнее ?
Капли предотвращают отражение солнечного света под углом более 42°. Максимальный угол отражения немного отличается для каждой длины волны (цвета) и составляет от 40° для фиолетового света до 42° для красного света. Таким образом, капли, находящиеся на расстоянии более 42° от точки наблюдения, не отражают солнечный свет обратно, и небо выглядит темнее. Однако примерно на 10° выше основной радуги дважды отражённый солнечный свет второй радуги достигает глаз наблюдателя, и небо над ней становится немного ярче. Полоса Александра (также известна как тёмная полоса Александра, Александрова полоса, Александрова область) — атмосферное оптическое явление, тёмная полоса неба между радугами первого и второго порядков.
Как возникает вторая радуга.
Вторая радуга возникает из-за двойного внутреннего отражения света в капле. Процесс происходит так: луч сначала отражается от одной стенки капли, затем от другой, и только потом выходит наружу. Из-за этого путь света длиннее, часть энергии теряется, а цвета получаются в обратном порядке: сверху фиолетовый, снизу красный. Вторая радуга всегда менее яркая, чем основная, и появляется выше неё.
Ответ на основной вопрос жизни, Вселенной и вообще.
Это сорок два. ;)
P.S. Пока совершал гуглёж, наткнулся на пост другого пикабушника. Для чистоты совести оставлю ссылку на него тоже.