ดวงอาทิตย์. ฝน. รุ้ง.

นักวิทยาศาสตร์จากสมัยต่างๆ พยายามอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาตินี้ ทฤษฎีที่สมบูรณ์ของ ra-du-gi นั้นนอกเหนือไปจาก geo-met-ri-che-skaya และแม้แต่คลื่น opt-ti-ki และต้องใช้พลังงาน -no-go ma-te-ma-ti-che-sko-go อัน-พา-รา-ตา ใช่ ในภาพยนตร์เรื่องนี้ มีการนำเสนอ ra-du-ge ครั้งแรก ซึ่งมีความโดดเด่นและไม่ใช่เรื่องง่ายเลย การนำเสนอนี้อิงจากผลงานของ Rene Descartes และ Isa-a-ka New-to-na

Rene Descartes อธิบายเรขาคณิตของท้องฟ้า: รูปร่างและตำแหน่งบนท้องฟ้า อิสากนิวโทน “รา-ดู-กู” อธิบายสี

ไอแซก นิวตันผู้ยิ่งใหญ่ในความรู้ของเขาเกี่ยวกับประสบการณ์เกี่ยวกับปริซึมแก้ว โดยที่ตอนนี้ไม่มีทางเป็นไปได้ - บทเรียนฟิสิกส์นั้นยาวนาน พระอาทิตย์สีขาวถูกแบ่งออกเป็นสารประกอบสี และโปร-เดอ-มง-สตริ-โร-วาล สีที่ต่างกันนั้นสอดคล้องกับเหตุผลส่วนตัวที่แตกต่างกัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าดิส-เปอร์-ซี-อายของแสง อย่างแน่นอน blah-da-rya dis-per-sii ra-du-ga แตกต่าง แต่มีสี

ทีนี้เรามาดูฝนหลายหยดกัน หยดอะไรที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของสีที่กำหนดของ ra-du-gi? จากสิ่งที่กล่าวข้างต้น เป็นไปตามนั้น ตัวอย่างเช่น สีม่วงเกิดจากหยดเหล่านั้นและมีเพียงหยดเหล่านั้นเท่านั้น หยดบางหยดวางเป็นมุมตรง ob-ra-zu-yu โดยมีรังสีดวงอาทิตย์ตกถึงพื้น 42 ดอลลาร์ ^(\ วงกลม)$. นั่นหมายความว่า สี fio-le-to-y ของ ra-du-gi อยู่ที่ส่วนบนของ no-sti ของ ko-nu-sa และส่วนบนของ na-blue-da-te-le แกนที่ปรากฏยาวจาก “ดวงอาทิตย์ตาบนฟ้า” และมุมของ ra $42^(\circ)$ สีที่เหลือก็วางอยู่บนพื้นผิวของโคนุสที่มีแกนเดียวกันและมุมของสีที่สอดคล้องกับการสร้างสีเหล่านี้

หากผู้สังเกตการณ์มองดูท้องฟ้า แสดงว่าดวงอาทิตย์กำลังเดินตามหลังเขาไป พวกเขาบอกว่าดีใจที่ได้อยู่ที่ "จุดโปรติดวงอาทิตย์" คุณเก่งมาก ra-du-gi for-vi-sit จากตำแหน่งดวงอาทิตย์ ความสุขที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์

ตอนนี้เรามาดูรังสีของดวงอาทิตย์ที่ตกลงมาที่ส่วนล่างของหยดกัน ด้วยพลังของความสมมาตร เป็นไปได้ที่พวกเขาจะทำซ้ำเหตุผลที่กล่าวมาข้างต้นได้เกือบทั้งหมด วันหนึ่ง รังสีที่ออกมาจากหยดนั้นลอยขึ้น และผู้สังเกตการณ์จากโลกก็ไม่เห็นมัน แต่เป็นไปได้ว่าจะมีแสงอื่นๆ ทีละหยด! รังสีสามารถปล่อยหยดจากผนังด้านหลังได้สองครั้งแล้วจึงหลุดออกมา

การผ่านของรังสีดังกล่าวทำให้เกิด ra-du-gu ครั้งที่สอง รัศมีที่สองมองที่มุมประมาณ $52^(\circ)$ ไปทางทิศทาง “ดวงอาทิตย์เป็นตาสีฟ้า” " ด้วยวิธีนี้เธอจึงสูงกว่าคนแรก เมื่อรังสีเล็ดลอดออกมาจากผนังของหยดสองครั้ง แถวของสีในนั้นก็กลับกัน - สีแดงจากด้านล่าง และ fio-le-to-vy super-hu

เมื่อความเข้มเพิ่มขึ้นในแต่ละครั้ง แสงจะอ่อนลง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมรัศมีที่สองจึงสว่างน้อยกว่าครั้งแรก Theo-re-ti-che-ski มีอยู่และ ra-du-ga ที่สามและ ra-du-gi มีแถวสูงมากกว่า แต่ก็ไม่ใจดี - เราอยู่ภายใต้สภาวะปกติเนื่องจากเราได้รับจากหลาย ๆ คน เงื่อนไขที่แตกต่างกันในการดรอป

ผู้เอาใจใส่สังเกตเห็นบริเวณที่มืดของท้องฟ้าซึ่งอยู่ระหว่างรังสีแรกและรังสีที่สอง ความจริงก็คือหลังจากมีปฏิกิริยากับเม็ดฝน มีรังสีจำนวนเล็กน้อยเท่านั้นที่มาถึง -blu-da-te-lu ที่มุมตั้งแต่ $41^(\circ)$ ถึง $52^(\circ)$ สัญญาณอีกประการหนึ่งของ ra-du-gi ที่ไม่สามารถสังเกตได้เสมอไป - รังสีแสงและความมืดทันทีใต้ส่วนโค้งของ fi-le-to-howl เสียงหอนแรก ra-du-gi อย่างไรก็ตาม คำอธิบายของพวกเขาอยู่นอกเหนือขอบเขตของทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิต

เป็นไปไม่ได้ที่จะเห็น ra-du-gi วงกลมเต็มบนท้องฟ้าบนโลก ความกระจ่างใสที่สมบูรณ์ - วงกลมทั้งหมดสามารถเห็นได้จากการสาดของพื้นหลังซึ่งอยู่ต่ำเหนือพื้นดิน - ไลออย และในท้องฟ้าคุณสามารถเห็นความยินดีอย่างสมบูรณ์ตั้งแต่แรกเริ่ม

ไอ. นิวตัน. Op-ti-ka หรือบทความเกี่ยวกับจาก-ra-zhe-ni-yahs, pre-lom-le-ni-yahs, จาก-gi-ba-ni-yahs และสีของแสง / Pe-re-water จาก การพูดภาษาอังกฤษครั้งที่สามของปี 1721 โดยมีโน้ตของ S.I. Va-vi-lo-va - ฉบับที่สอง / สอบทานโดย G. S. Land-sber-gom - อ.: GITTL, 1954. - (ธรรมชาติของความรู้ Class-si-ki. Ma-te-ma-ti-ka, me-ha-ni-ka, ฟิสิกส์-ka, as-ro-no -miya .)

V.I. Ar-nold Ra-du-ga // V. I. Ar-nold. ธรรมชาติมาเทมาติเชสโคนิมานี - อ.: MTsNMO, 2010.

เอช. นุส-เซน-ซไวก์. ทฤษฎี ra-du-gi // ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์กายภาพ 1989 ต. 125. หน้า 527-547.

รุ้ง

รุ้ง- ปรากฏการณ์บรรยากาศ การมองเห็น และอุตุนิยมวิทยา สังเกตพบเมื่อมีหยดน้ำจำนวนมาก (ฝนหรือหมอก) ส่องแสงจากดวงอาทิตย์ (หรือดวงจันทร์) รุ้งกินน้ำดูเหมือนส่วนโค้งหรือวงกลมหลากสีที่ประกอบด้วยสีของสเปกตรัม (จากขอบด้านนอก: แดง ส้ม เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม ม่วง) ในความเป็นจริง สเปกตรัมมีความต่อเนื่อง และสีของมันก็เปลี่ยนเข้าหากันได้อย่างราบรื่นผ่านเฉดสีกลางหลายเฉด

สายรุ้งเหนือทะเลสาบลาโดกา

การจะเห็นรุ้งกินน้ำนั้น ดวงอาทิตย์จะต้องอยู่ด้านหลังผู้สังเกต และในขณะเดียวกัน ดวงอาทิตย์ ตัวผู้สังเกตเอง และศูนย์กลางของวงกลมรุ้งที่มองเห็นได้ด้านหน้าจะต้องอยู่ในแนวเส้นตรงเดียวกัน สำหรับผู้สังเกตการณ์บนพื้นดิน รุ้งกินน้ำมักจะดูเหมือนส่วนโค้ง เป็นส่วนหนึ่งของวงกลม และยิ่งจุดสังเกตสูงเท่าไร ความสมบูรณ์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น (จากภูเขาหรือเครื่องบิน คุณจะเห็นวงกลมเต็มวง) เมื่อดวงอาทิตย์ลอยขึ้นเหนือขอบฟ้าเหนือ 42 องศา จะไม่สามารถมองเห็นรุ้งกินน้ำจากพื้นผิวโลกได้

รุ้งเต็มมองเห็นได้จากเครื่องบิน

สายรุ้งเกิดขึ้นเนื่องจากการหักเหของแสงแดดและสะท้อนด้วยหยดน้ำที่ลอยอยู่ในชั้นบรรยากาศ หยดเหล่านี้ทำให้แสงโค้งงอต่างกัน สีที่ต่างกัน- ในบรรดาสีที่ตามนุษย์มองเห็นได้ แสงสีแดงเป็นสีที่อ่อนที่สุด และสีม่วงเป็นสีที่เข้มที่สุด เป็นผลให้แสงแดดสีขาวสลายตัวเป็นสเปกตรัม (แถบหลากสี) และผู้สังเกตการณ์ที่ยืนหันหลังให้แหล่งกำเนิดแสง ก็มองเห็นแสงหลากสีที่เล็ดลอดออกมาจากอวกาศไปตามวงกลมที่มีศูนย์กลางร่วมกัน (ส่วนโค้ง)

เข้าสู่ความสดใส คืนเดือนหงายสามารถสังเกตได้และ สายรุ้งจากดวงจันทร์- เนื่องจากตัวรับแสงน้อยของดวงตามนุษย์ - "แท่ง" - ไม่รับรู้สี รุ้งดวงจันทร์จึงปรากฏเป็นสีขาว ยิ่งแสงสว่างเท่าไร รุ้ง (ตัวรับสี - "กรวย") ก็จะยิ่งมี "สีสัน" มากขึ้นในการรับรู้

พระจันทร์สีรุ้ง

ส่วนใหญ่มักสังเกตส่วนโค้งรุ้งธรรมดา แต่ปรากฏการณ์ทางแสงอื่นๆ มากมายเป็นที่รู้กันว่าเกิดขึ้นด้วยเหตุผลที่คล้ายคลึงกันหรือมีลักษณะคล้ายคลึงกัน ในหมู่พวกเขา เช่น หมอก (สีขาว)สายรุ้งปรากฏบนละอองหมอกขนาดเล็กมาก และ สายรุ้งไฟปรากฏบนเมฆเซอร์รัส เมื่อรุ้งกินน้ำปรากฏขึ้นเหนือผิวน้ำ (หรือเหนือพื้นผิวสะท้อนแสงอื่น เช่น ทรายเปียก) สิ่งที่เราเรียกกันว่ารุ้งกินน้ำ สะท้อนสายรุ้ง- เกิดขึ้นเมื่อแสงแดดสะท้อนจากผิวน้ำก่อนจะตกกระทบกับเม็ดฝน ซึ่งทำให้เกิดการหักเหของแสง มีความจำเป็นเช่นนั้น ผิวน้ำมีขนาดค่อนข้างใหญ่ เงียบสงบ และใกล้กับกำแพงฝน เพราะการ ปริมาณมากสภาพสะท้อนสายรุ้ง - เหตุการณ์ที่หายาก- รุ้งกินน้ำที่สะท้อนจะตัดกับรุ้งหลักที่ระดับขอบฟ้าแล้วผ่านไป เนื่องจากแสงแดดสะท้อนจากน้ำเป็นครั้งแรก ความสว่างของรุ้งกินน้ำที่สะท้อนจึงต่ำกว่าสายรุ้งหลัก

สายรุ้งสีขาวหรือสีขุ่น

รุ้งสะท้อน (บน) และรุ้งหลัก (ล่าง) เมื่อพระอาทิตย์ตกดิน

คุณสามารถดูได้ภายใต้สถานการณ์บางอย่าง
สองเท่า, ฤvertedษีหรือคู่ แหวนสายรุ้ง- อันที่จริงแล้ว สิ่งเหล่านี้เป็นปรากฏการณ์ของอีกกระบวนการหนึ่ง นั่นคือการหักเหของแสงในผลึกน้ำแข็งที่กระจัดกระจายในชั้นบรรยากาศ และเกี่ยวข้องกับ รัศมี (ปรากฏการณ์ทางแสง วงแหวนเรืองแสงรอบแหล่งกำเนิดแสง) เพื่อให้รุ้งคว่ำปรากฏบนท้องฟ้าโดยเฉพาะ สภาพอากาศลักษณะของภาคเหนือและ ขั้วโลกใต้- รุ้งคว่ำเกิดขึ้นเนื่องจากการหักเหของแสงที่ส่องผ่านน้ำแข็งของม่านเมฆบาง ๆ ที่ระดับความสูง 7 - 8,000 เมตร สีในรุ้งดังกล่าวจะอยู่ตรงกันข้ามเช่นกัน สีม่วงอยู่ด้านบนและสีแดงอยู่ด้านล่าง

สายรุ้งคู่ (โนโวซีบีสค์)

รัศมีคลาสสิกรอบดวงอาทิตย์ในเทือกเขาหิมาลัย (เนปาล)

สายรุ้งกลับหัว (อลาสกา)

นักดาราศาสตร์ชาวเปอร์เซีย กุตุบ อัด-ดิน อัล-ชิราซี(ค.ศ. 1236-1311) เห็นได้ชัดว่าเป็นคนแรกที่ให้คำอธิบายปรากฏการณ์นี้ได้อย่างแม่นยำ ในช่วงเวลาเดียวกัน นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันคนหนึ่งเสนอคำอธิบายที่คล้ายกันเกี่ยวกับรุ้งกินน้ำ ดีเทอร์แห่งไฟรบูร์ก- ภาพทางกายภาพโดยทั่วไปของรุ้งกินน้ำอธิบายไว้ในปี 1611 โดยอาร์คบิชอป นักวิทยาศาสตร์ชาวโครเอเชีย มาร์ก แอนโทนี เดอ โดมินิส- จากการสังเกตการทดลอง เขาได้ข้อสรุปว่ารุ้งเกิดขึ้นจากการสะท้อนกลับ พื้นผิวด้านในฝนตกและการหักเหสองครั้ง - ที่ทางเข้าหยดและทางออกจากมัน เรเน่ เดการ์ตส์ได้ให้คำอธิบายที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นเกี่ยวกับรุ้งในปี 1635 ในงานของเขา “เมทิโอรา” ในบท “บนสายรุ้ง” โดยเฉพาะอย่างยิ่งเขาอธิบายกลไกการก่อตัวของรุ้งกินน้ำได้อย่างถูกต้อง ไอแซก นิวตันในบทความของเขาเรื่อง "ทัศนศาสตร์" เขาได้เสริมทฤษฎีของเดส์การตส์และเดอโดมินิสโดยอธิบายเหตุผลของการปรากฏตัวของสีรุ้ง ในเวลาเดียวกัน I. Newton ได้ระบุสีเจ็ดสี: แดง, ส้ม, เหลือง, เขียว, น้ำเงิน, ครามและม่วง แม้ว่าสเปกตรัมหลากสีของรุ้งกินน้ำจะต่อเนื่องกัน แต่ในหลายประเทศมันถูกแบ่งออกเป็น 7 หรือ 6 สี (เช่น ในประเทศที่พูดภาษาอังกฤษ) เชื่อกันว่า ไอ นิวตัน เป็นคนแรกที่เลือกหมายเลข 7

ไอแซก นิวตัน ในห้องทดลองของเขาศึกษาการสลายตัวของรังสีดวงอาทิตย์ที่ผ่านรูกลมในม่านให้เป็นสเปกตรัมโดยใช้ ปริซึมแก้ว

เมื่อใดก็ตามที่สายรุ้งปรากฏขึ้น สายรุ้งนั้นจะเกิดขึ้นจากการเล่นแสงบนหยดน้ำเสมอ โดยปกติแล้วสิ่งเหล่านี้จะเป็นหยาดฝน และบางครั้งก็มีหมอกหยดเล็กๆ บนหยดที่เล็กที่สุด เช่น ที่ประกอบกันเป็นเมฆ จะไม่สามารถมองเห็นสายรุ้งได้

สายรุ้งเกิดขึ้นเพราะดวงอาทิตย์ แสงผ่านการหักเหของหยดน้ำลอยอยู่ในอากาศ หยดเหล่านี้ทำให้แสงที่มีสีต่างกันโค้งงอต่างกัน ส่งผลให้ แสงสีขาวสลายตัวเป็นสเปกตรัม

ในคืนเดือนหงายที่สดใสคุณคงมองเห็น สายรุ้งจากดวงจันทร์- เนื่องจากการมองเห็นของมนุษย์ได้รับการออกแบบในลักษณะที่ดวงตาไม่สามารถรับรู้สีได้ชัดเจนในที่แสงน้อย สายรุ้งบนดวงจันทร์จึงปรากฏเป็นสีขาว ยิ่งแสงสว่างมากเท่าไร รุ้งก็จะยิ่งมี "สีสัน" มากขึ้นเท่านั้น

ตามความเชื่อแบบอังกฤษโบราณ ที่เชิงสายรุ้งทุกแห่งคุณจะพบหม้อทองคำ แม้กระทั่งตอนนี้ก็ยังมีคนที่จินตนาการว่าพวกเขาสามารถไปถึงปลายรุ้งกินน้ำได้จริงๆ และมองเห็นแสงริบหรี่พิเศษที่นั่นด้วย

มันค่อนข้างชัดเจนว่า รุ้งกินน้ำไม่ได้อยู่ในสถานที่ใดโดยเฉพาะคล้ายกับของจริง มันไม่มีอะไรมากไปกว่าแสงที่มาจากทิศทางที่แน่นอน

สังเกตได้บ่อยที่สุด รุ้งหลักซึ่งแสงส่องผ่านสิ่งหนึ่ง การสะท้อนภายใน- เส้นทางของรังสีดังแสดงในรูปด้านล่าง ในรุ้งปฐมภูมิ สีแดงอยู่นอกส่วนโค้ง โดยมีรัศมีเชิงมุมอยู่ที่ 40-42°

บางครั้งคุณอาจเห็นรุ้งอีกอันที่สว่างน้อยกว่ารอบๆ อันแรก นี้ รุ้งรองซึ่งแสงจะสะท้อนสองครั้งในหยดเดียว ในรุ้งทุติยภูมิ ลำดับสีจะ “กลับกัน” โดยสีม่วงอยู่ด้านนอก และสีแดงอยู่ด้านใน รัศมีเชิงมุมของรุ้งทุติยภูมิคือ 50-53°

ลำดับของสีในรุ้งกินน้ำที่สองคือการกลับกันของลำดับสีในรุ้งกินน้ำแรก พวกเขาหันหน้าเข้าหากันด้วยแถบสีแดง

แผนภาพการก่อตัวของสายรุ้ง

1. หยดทรงกลม,
2. การสะท้อนภายใน
3. รุ้งปฐมภูมิ,
4. การหักเหของแสง,
5. สายรุ้งรอง,
6. แสงที่เข้ามา,
7. วิถีของรังสีระหว่างการก่อตัวของรุ้งปฐมภูมิ
8. วิถีของรังสีระหว่างการก่อตัวของรุ้งทุติยภูมิ
9. ผู้สังเกตการณ์,
10. บริเวณการก่อตัวของสายรุ้ง
11. พื้นที่เกิดสายรุ้ง
12. พื้นที่เกิดสายรุ้ง

จุดศูนย์กลางของวงกลมที่รุ้งกินน้ำอธิบายนั้นมักจะอยู่บนเส้นตรงที่ผ่านดวงอาทิตย์ (ดวงจันทร์) และดวงตาของผู้สังเกตเสมอ กล่าวคือ เป็นไปไม่ได้ที่จะเห็นดวงอาทิตย์และรุ้งกินน้ำพร้อมๆ กันโดยไม่ใช้กระจก

พูดอย่างเคร่งครัด รุ้งเป็นวงกลมที่สมบูรณ์ เราไม่สามารถติดตามมันไปไกลกว่าขอบฟ้าได้ เพียงเพราะว่าเราไม่สามารถมองเห็นเม็ดฝนที่ตกลงมาเบื้องล่างเรา

จากเครื่องบินหรือพื้นดินที่สูงขึ้น สามารถมองเห็นวงกลมทั้งหมดได้

“สายรุ้งเจ็ดสี”มีอยู่ในจินตนาการเท่านั้น นี่เป็นการเปลี่ยนวลีเชิงวาทศิลป์ที่กินเวลายาวนานเพราะเราไม่ค่อยเห็นสิ่งต่าง ๆ ตามที่เป็นจริง ในความเป็นจริง สีของรุ้งค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็นสีอื่น และมีเพียงดวงตาเท่านั้นที่รวมพวกมันเข้าเป็นกลุ่มโดยไม่ได้ตั้งใจ

ประเพณีการไฮไลท์ในสีรุ้ง 7สีจากไป ไอแซก นิวตันซึ่งเลข 7 มีความพิเศษ ความหมายเชิงสัญลักษณ์(ด้วยเหตุผลพีทาโกรัสหรือเทววิทยา) ประเพณีการระบุสีรุ้ง 7 สีนั้นไม่เป็นสากล ตัวอย่างเช่น ชาวบัลแกเรียมีสีรุ้ง 6 สี

เพื่อจำลำดับสีในรุ้ง มีวลีช่วยจำ ตัวอักษรตัวแรกของแต่ละคำซึ่งตรงกับตัวอักษรตัวแรกในชื่อของสีต่างๆ (แดง ส้ม เหลือง เขียว ฟ้าอ่อน น้ำเงิน ม่วง)

"ถึงทั้งหมด โอนักล่า และต้องการ ชม.ไม่นะ ชเดอ กับไป ฉอาธาน". “ฌาคส์ผู้สั่นระฆังเคยทุบตะเกียงด้วยหัวของเขาได้อย่างไร”.

ข้อความของงานถูกโพสต์โดยไม่มีรูปภาพและสูตร
เวอร์ชันเต็มงานมีอยู่ในแท็บ "ไฟล์งาน" ในรูปแบบ PDF

การแนะนำ

ความเกี่ยวข้องของงาน

ในฤดูร้อน ฉันมักจะไปกับพ่อแม่ไปที่สวนซึ่งตั้งอยู่นอกเมือง เย็นวันหนึ่ง เรากำลังนั่งทานอาหารเย็นริมถนน จู่ๆ เมฆก็รวมตัวกันและฝนก็เริ่มตก เราซ่อนตัวอยู่ใต้หลังคาและเฝ้าดู ธรรมชาติโดยรอบ- มันมีกลิ่นของดินและหญ้าเปียก และอากาศก็สะอาดและสดชื่น จากนั้นฝนก็ลดลงในบางแห่งมีช่องว่างสีน้ำเงินปรากฏขึ้นบนท้องฟ้า แสงอาทิตย์ก็ส่องผ่านเข้ามา และทันใดนั้น เส้นโค้งหลากสีก็แผ่กระจายไปทั่วท้องฟ้า ราวกับประตูใหญ่บนท้องฟ้า ไม่ใช่แค่หนึ่ง แต่สอง! เราทุกคนมีความสุขมากและเริ่มชื่นชมและถ่ายรูปรุ้งคู่ แต่สายรุ้งไม่ได้ทำให้เราพึงพอใจกับความงามของมันเป็นเวลานาน

สายรุ้งถือเป็นหนึ่งในปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่สวยงามที่สุด เธอนำความสุขมาสู่ทั้งเด็กและผู้ใหญ่ การปรากฏตัวของเธอเป็นสาเหตุ อารมณ์เชิงบวก, ยกระดับจิตวิญญาณของผู้คน Konstantin Dmitrievich Ushinsky มีนิทานเรื่อง "ดวงอาทิตย์และสายรุ้ง" “ครั้นฝนตกแล้ว พระอาทิตย์ก็โผล่ออกมา และมีรุ้งเจ็ดสีปรากฏขึ้น ใครมองสายรุ้ง ใครๆ ก็ชื่นชมมัน สายรุ้งเริ่มภาคภูมิใจและเริ่มโอ้อวดว่ามันสวยงามยิ่งกว่าดวงอาทิตย์เสียอีก พระอาทิตย์ได้ยินคำพูดเหล่านี้และพูดว่า: “คุณสวย - นี่เป็นเรื่องจริง แต่ถ้าไม่มีฉัน ก็ไม่มีสายรุ้ง” และสายรุ้งก็หัวเราะและชื่นชมตัวเองด้วยซ้ำ จากนั้นดวงอาทิตย์ก็โกรธและซ่อนตัวอยู่หลังเมฆ - และสายรุ้งก็หายไป” เป็นไปได้จริงหรือที่รุ้งจะเกิดขึ้นโดยไม่มีดวงอาทิตย์? เหตุใดรุ้งจึงไม่เกิดขึ้นในสภาพอากาศที่มีแดดจัดโดยไม่มีฝน หรือในสภาพอากาศที่มีฝนตกโดยไม่มีแสงแดด

ปัจจุบัน ไม่ใช่ทุกคนที่สามารถอธิบายลักษณะของรุ้งกินน้ำได้ รุ้งมาจากไหน? เหตุใดสีของเธอจึงปรากฏตามลำดับที่แน่นอน? ทำไมจึงมีรุ้งคู่? เป็นไปได้ไหมที่คุณจะได้สายรุ้งเทียมที่บ้าน? เพื่อตอบคำถามเหล่านี้ทั้งหมด ฉันจึงตัดสินใจทำการวิจัยด้วยตนเอง

สมมติฐานการวิจัย:

สายรุ้งปรากฏในธรรมชาติเฉพาะในวันที่มีแดดจัดและฝนตกเท่านั้น

คุณสามารถมีสายรุ้งที่บ้านได้โดยใช้แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์

วัตถุประสงค์ของงาน:

ค้นหาสาเหตุของการเกิดรุ้งกินน้ำ

งาน:

กำหนดรุ้ง;

ค้นหาเงื่อนไขของการปรากฏตัวของรุ้งกินน้ำในธรรมชาติ

ค้นหาว่ารุ้งกินน้ำมีกี่สี และสเปกตรัมแสงอาทิตย์คืออะไร

ค้นหาว่ารุ้งคืออะไร

พยายามสร้างสายรุ้งที่บ้านด้วยวิธีต่างๆ

วัตถุประสงค์ของการศึกษา: รุ้ง

วิธีการวิจัย :

ศึกษาวรรณกรรมเฉพาะทางและแหล่งข้อมูลทางอินเทอร์เน็ต

ทำการทดลองรับสายรุ้งที่บ้านโดยใช้ แหล่งที่มาเทียมแสงสว่าง;

การวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ได้รับ

2. เนื้อหาทางทฤษฎี

2.1. รุ้งคืออะไร?

มีหลายทฤษฎีที่อธิบายที่มาของมัน ตามที่หนึ่งในนั้น radoga มาจากรากโปรโต - สลาฟ radъ ซึ่งความหมายคล้ายกับการเน่าของแองโกล - แซ็กซอน (ร่าเริงมีเกียรติ)

นักวิจัยภาษาบางคนมีแนวโน้มที่จะสันนิษฐานว่าคำว่า "rayduga" เนื่องจากคำนี้ออกเสียงในภาษาถิ่นของรัสเซียสมัยใหม่หลายภาษา นิรุกติศาสตร์พื้นบ้านเกิดจากการรวมคำว่า “สวรรค์” และ “ส่วนโค้ง” เข้าด้วยกัน มันฟังดูเหมือนกันในภาษารัสเซียในศตวรรษที่ 17 และ 18 ในกรณีนี้ รุ้ง หมายถึง "ส่วนโค้งที่แตกต่างกัน" อย่างแท้จริง

ในตำนานและตำนานของชาวสลาฟ รุ้งถือเป็นสะพานสวรรค์มหัศจรรย์ที่ทอดจากสวรรค์สู่โลก ซึ่งเป็นถนนที่เหล่าทูตสวรรค์ลงมาจากสวรรค์เพื่อรวบรวมน้ำจากแม่น้ำ พวกเขาเทน้ำนี้ลงในเมฆ และจากนั้นก็ตกลงมาเหมือนฝนที่ให้ชีวิต

ฉันอ่านความหมายของคำว่า "สายรุ้ง" ในพจนานุกรมต่างๆ:

“สายรุ้ง-ส่วนโค้งหลายสี นภาเกิดจากการหักเหของแสงอาทิตย์ในหยาดฝน" (พจนานุกรมอธิบายของ Ozhegov) "รุ้ง- ส่วนโค้งหลากสีบนท้องฟ้า สังเกตได้เมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสงม่านฝนที่อยู่ฝั่งตรงข้ามจากท้องฟ้า อธิบายได้ด้วยการหักเห การสะท้อน และการเลี้ยวเบนของแสงในเม็ดฝน” (ทันสมัย พจนานุกรมอธิบาย- พจนานุกรมดาราศาสตร์).

ฉันจึงพบว่ารุ้งกินน้ำเป็นส่วนโค้งหลากสีบนท้องฟ้า ซึ่งเกิดจากการหักเหของแสงอาทิตย์ในเม็ดฝน

2.2. สาเหตุที่ทำให้เกิดรุ้งกินน้ำ

อริสโตเติล นักปรัชญาชาวกรีกโบราณ พยายามอธิบายสาเหตุของการเกิดรุ้งกินน้ำ เขาพิจารณาแล้วว่า "รุ้งกินน้ำเป็นปรากฏการณ์ทางแสง ไม่ใช่ วัตถุวัสดุ“อริสโตเติลเสนอว่ารุ้งเกิดขึ้นเนื่องจากการสะท้อนของรังสีที่ผิดปกติ แสงแดดจากเมฆ

ปรากฏการณ์รุ้งกินน้ำอธิบายได้โดยการหักเหของแสงแดดในเม็ดฝนในปี 1267 โดย Roger Bacon

คนแรกที่เข้าใจสาเหตุของสายรุ้งคือพระชาวเยอรมัน Theodoric จาก Freiberg ซึ่งในปี 1304 ได้สร้างมันขึ้นมาใหม่บนขวดทรงกลมที่มีน้ำ อย่างไรก็ตาม การค้นพบของ Theodoric ถูกลืมไป

พยายามจะอธิบายเรื่องรุ้ง ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติธรรมชาติถูกสร้างขึ้นในปี 1611 พระอัครสังฆราชอันโตนิโอ โดมินิส คำอธิบายของเขาเกี่ยวกับรุ้งขัดแย้งกับพระคัมภีร์ ดังนั้นเขาจึงถูกปัพพาชนียกรรมและถูกตัดสินประหารชีวิต โทษประหารชีวิต- อันโตนิโอ โดมินิสเสียชีวิตในคุกก่อนการประหารชีวิต แต่ร่างและต้นฉบับของเขาถูกเผา

คำอธิบายทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับรุ้งได้รับการให้โดยนักปรัชญา นักคณิตศาสตร์ และช่างเครื่องชาวฝรั่งเศส เรอเน เดการ์ต ในปี 1637 เดส์การตส์อธิบายรุ้งตามกฎการหักเหและการสะท้อนของแสงแดดในเม็ดฝน ในเวลานั้น ยังไม่มีการค้นพบการสลายตัวของแสงสีขาวเป็นสเปกตรัมระหว่างการหักเหของแสง นั่นเป็นสาเหตุที่สายรุ้งของเดการ์ตส์เป็นสีขาว

ผู้ก่อตั้งรุ้งเจ็ดสีคือไอแซก นิวตัน ผู้เปิดเผยสาเหตุของการเกิดรุ้งกินน้ำ

2.3. การหักเหของรังสี สเปกตรัม

ย้อนกลับไปในปี 1666 ไอแซก นิวตันได้พิสูจน์ว่าแสงสีขาวธรรมดาเป็นส่วนผสมของรังสี สีที่ต่างกัน- “ฉันทำให้ห้องมืดลง” เขาเขียน “และสร้างรูเล็กๆ บนชัตเตอร์เพื่อให้แสงแดดส่องเข้ามา” ในเส้นทางของรังสีดวงอาทิตย์ นักวิทยาศาสตร์ได้วางแก้วสามเหลี่ยมพิเศษ - ปริซึม บนผนังฝั่งตรงข้ามเขาเห็นแถบหลากสี - สเปกตรัม นิวตันอธิบายเรื่องนี้โดยบอกว่าปริซึมแยกแสงสีขาวออกเป็นสีต่างๆ ของส่วนประกอบ นิวตันเป็นคนแรกที่ตระหนักว่ารังสีของดวงอาทิตย์มีหลายสี

เรนโบว์เป็นสเปกตรัมที่มีชื่อเสียงและเป็นที่รู้จักมากที่สุด เมื่อฝนตกในอากาศก็มี จำนวนมากหยดน้ำ ฝนแต่ละหยดมีบทบาทเป็นปริซึมเล็กๆ รังสีของดวงอาทิตย์ที่ผ่านเม็ดฝนราวกับผ่านปริซึมจะหักเหในเม็ดฝน อันเป็นผลมาจากการสลายตัวของรังสีแสง สเปกตรัมโค้งขนาดใหญ่ปรากฏขึ้น - แถบเส้นสีและสะท้อนบน ฝั่งตรงข้ามท้องฟ้า. เมื่อฝนตก จะมีหยดน้ำจำนวนมากในอากาศ และเนื่องจากมีจำนวนมาก รุ้งกินน้ำจึงกลายเป็นครึ่งหนึ่งของท้องฟ้า

ลองติดตามเส้นทางของลำแสงที่ลอดผ่านดรอป เมื่อหักเหที่ขอบเขตของการดรอป ลำแสงจะเข้าสู่การดรอปและไปถึงขอบเขตตรงข้าม ส่วนหนึ่งของลำแสงที่หักเหแล้วทิ้งการดรอปส่วนหนึ่งอีกครั้งเข้าไปในดรอปไปยังขอบเขตถัดไป อีกครั้ง ส่วนหนึ่งของลำแสงหักเห ออกมาจากการดรอป และบางส่วนทะลุผ่านการดรอป เป็นต้น รังสีสีขาวแต่ละเส้นที่หักเหเป็นหยดหนึ่งจะสลายตัวเป็นสเปกตรัม และลำแสงสีที่แยกออกจากหยดจะโผล่ออกมาจากหยดนั้น

สเปกตรัมพลังงานแสงอาทิตย์มีเจ็ดสี: แดง, ส้ม, เหลือง, เขียว, น้ำเงิน, ครามและม่วง

2. 4. สีสันแห่งสายรุ้ง

และตอนนี้มีรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับสีของสเปกตรัมแสงอาทิตย์หรือรุ้งกินน้ำ การวิจัยพบว่าดวงตาของมนุษย์สามารถแยกแยะเฉดสีได้ 160 เฉด สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างสี สีหนึ่งผ่านไปยังอีกสีหนึ่งผ่านเฉดสีทั้งหมด สีหลักของรุ้งได้แก่ สีแดง สีเหลือง และสีน้ำเงิน จากนั้นคุณจะได้สีรุ้งอื่นๆ ทั้งหมด สีที่สังเกตได้ในรุ้งจะสลับกันในลำดับเดียวกันกับสเปกตรัมที่ได้จากการส่งลำแสงแสงอาทิตย์ผ่านปริซึม ในกรณีนี้ บริเวณสุดขั้วด้านใน (หันหน้าไปทางพื้นผิวโลก) ของรุ้งจะเป็นสีม่วง และบริเวณสุดขั้วด้านนอกจะเป็นสีแดง

บางครั้งมองเห็นสายรุ้งได้มากถึง 2, 3, 4 เส้นบนท้องฟ้า - หนึ่งในนั้นสว่างมาก ส่วนสีที่สองนั้นสีซีดกว่า ซึ่งหมายความว่ารังสีดวงอาทิตย์สะท้อนสองครั้งในหยดน้ำ ในเวลาเดียวกัน ในอีกสายรุ้งหนึ่งจะมีสีของแถบตั้งอยู่ ลำดับย้อนกลับ — ส่วนบนส่วนโค้งมี สีม่วงและอันล่างเป็นสีแดง รุ้งกินน้ำที่สองเกิดขึ้นเนื่องจากการสะท้อนของแสงแดดสองครั้งภายในเม็ดฝน

สีรุ้ง: แดง, ส้ม, เหลือง, เขียว, น้ำเงิน, คราม, ม่วง ระหว่างสีเหล่านี้มีหลายเฉดสี ดังนั้นจึงไม่มีการเปลี่ยนจากสีหนึ่งไปอีกสีหนึ่งอย่างชัดเจน สีของรุ้งถูกจัดเรียงตามลำดับที่เข้มงวด เพื่อให้จำลำดับได้ดีขึ้น ผู้คนจึงเกิดวลีต่อไปนี้: “ ถึงทั้งหมด เกี่ยวกับนักล่า และต้องการ ซีไม่นะ ชเดอ กับไป เอฟอาซาน” ตัวอักษรตัวแรกของคำใช้ในการจำสี ขอบด้านนอกของส่วนโค้งมักเป็นสีแดง และขอบด้านในเป็นสีม่วง

สายรุ้งมักถูกมองเห็นแตกต่างออกไปเสมอ ช่วงเวลาที่แตกต่างกันประวัติศาสตร์และใน ผู้คนที่แตกต่างกัน- มันแยกแยะแม่สีได้สามสี และสี่และห้า และมากเท่าที่คุณต้องการ งูสีรุ้งของชาวอะบอริจินในออสเตรเลียมีหกสี ชนเผ่าแอฟริกันบางเผ่ามองเห็นเพียงสองสีในรุ้ง - มืดและสว่าง แล้วสีรุ้งเจ็ดสีมาจากไหน? อย่างที่ฉันรายงานไปก่อนหน้านี้ มีเพียงนิวตันเท่านั้นที่คิดวิเคราะห์แสง ประการแรก เขานับห้าสี ต่อจากนั้นเมื่อเห็นสีอื่น (สีส้ม) เขาคิดว่ามันเป็นการหลงใหลในเทววิทยา (หมายเลข 6 ถือเป็นปีศาจสำหรับเขา) โดยพยายามสร้างความสอดคล้องระหว่างจำนวนสีในสเปกตรัมและจำนวนโทนพื้นฐานของสเกลดนตรี นิวตันได้เพิ่มอีกหนึ่งสีของสเปกตรัม - คราม คราม - ความหลากหลาย สีม่วงตรงกลางระหว่างสีน้ำเงินเข้มและสีม่วง ชื่อนี้ได้มาจากพืชสีครามซึ่งมีถิ่นกำเนิดในอินเดีย ซึ่งนำสีย้อมที่เกี่ยวข้องมาสกัดและนำไปใช้ย้อมเสื้อผ้า นิวตันจึงกลายเป็นบิดาแห่งสายรุ้งเจ็ดสี

การแบ่งสเปกตรัมออกเป็นเจ็ดสีก็หยั่งรากลึกและเข้ามา ภาษาอังกฤษความทรงจำต่อไปปรากฏขึ้น - Richard Of York ให้ Battle In Vain (In - สำหรับครามสีน้ำเงิน) และเมื่อเวลาผ่านไป พวกเขาลืมสีครามและมีหกสี เด็กอเมริกันได้รับการสอนเกี่ยวกับสีรุ้งหลักทั้งหกสี อังกฤษ (เยอรมัน ฝรั่งเศส ญี่ปุ่น) ด้วย แต่มันซับซ้อนกว่านั้นอีก นอกจากความแตกต่างของจำนวนสีแล้วยังมีปัญหาอีกประการหนึ่งคือสีไม่เหมือนกัน คนญี่ปุ่นก็เหมือนกับชาวอังกฤษที่เชื่อว่าสายรุ้งมีหกสี และพวกเขายินดีที่จะตั้งชื่อให้คุณ: แดง, ส้ม, เหลือง, น้ำเงิน, ครามและม่วง กรีนหายไปไหน? ไม่มีที่ไหนเลย มันอยู่ในนั้น ญี่ปุ่นแค่ไม่ คนญี่ปุ่นเขียนใหม่ ตัวอักษรจีนอักษรอียิปต์โบราณสีเขียวหายไป (ใน ชาวจีนเขาเป็น) ชาวอังกฤษจะเห็นด้วยกับชาวญี่ปุ่นในเรื่องจำนวนสี แต่ไม่ใช่ในเรื่ององค์ประกอบ ภาษาอังกฤษไม่มีในภาษาของพวกเขา สีฟ้า- และถ้าไม่มีคำพูดก็ไม่มีสี ส้มอเมริกันไม่ใช่ส้มของเรา แต่มักจะค่อนข้างเป็นสีแดง (ในความเข้าใจของเรา) ในทางกลับกันในกรณีสีผมกลับเป็นสีแดง

2.5. สายรุ้งที่ไม่ธรรมดา

ในระหว่างการวิจัย ฉันได้เรียนรู้ว่ามีรุ้งต่างๆ บนโลก แต่สายรุ้งที่พบบ่อยที่สุดคือรุ้งธรรมดา มีปรากฏการณ์ทางแสงอื่นๆ อีกมากมายที่ทราบกันว่าเกิดขึ้นด้วยเหตุผลที่คล้ายกันหรือปรากฏให้เห็น มาดูกันว่ารุ้งคืออะไร

จันทรคติ (กลางคืน)

สายรุ้งยังสามารถมองเห็นได้ในเวลากลางคืนภายใต้แสงของดวงจันทร์ รุ้งจันทรคติ (หรือเรียกอีกอย่างว่ารุ้งกลางคืน) เป็นรุ้งที่เกิดจากดวงจันทร์ รุ้งดวงจันทร์ค่อนข้างจะซีดกว่ารุ้งปกติ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าดวงจันทร์สะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์น้อยกว่าที่ดวงอาทิตย์ส่องแสงในตอนกลางวัน รุ้งทางจันทรคติจะปรากฏให้เห็นเมื่อดาวกลางคืนสว่างมาก - ดวงจันทร์ ในตอนกลางคืน เมื่อพระจันทร์เต็มดวงแน่นอนแขวนอยู่ในท้องฟ้าที่มืดมิดและในขณะเดียวกันก็มีฝนตกตรงข้ามกับดวงจันทร์ คุณอาจโชคดีที่ได้เห็นสายรุ้งยามค่ำคืน! และเธอก็จะดูขาวสำหรับเราด้วย แม้ว่าในความเป็นจริงจะมีหลายสีก็ตาม

สายรุ้งหมอก (สีขาว)

รุ้งสีขาวหรือสีหมอกคือรุ้งที่ปรากฏเป็นส่วนโค้งสีขาวอันกว้างใหญ่ หมอกสีรุ้งปรากฏขึ้นเมื่อรังสีดวงอาทิตย์ส่องแสงหมอกจาง ๆ ที่ประกอบด้วยหยดน้ำขนาดเล็กมาก ทำไมสายรุ้งจึงดูเป็นสีขาวสำหรับเรา? จุดคือขนาดของหยดที่สะท้อนรังสีดวงอาทิตย์ ขนาดของอนุภาคหมอกมีขนาดเล็กมากจนแถบสีแต่ละแถบที่แสงตะวันแตกตัวเมื่อหักเหไม่กระจายออกไปด้านข้างเหมือนพัดหลากสีขนาดกว้าง แต่แทบจะไม่เปิดออก สีต่างๆ ดูเหมือนจะทับซ้อนกัน และดวงตาก็ไม่แยกแยะสีอีกต่อไป แต่มองเห็นเพียงส่วนโค้งของแสงที่ไม่มีสีเท่านั้น - สายรุ้งสีขาว- รุ้งที่มีหมอกยังอาจปรากฏขึ้นในเวลากลางคืนในช่วงที่มีหมอก เมื่อมีดวงจันทร์สว่างบนท้องฟ้า รุ้งหมอกเป็นปรากฏการณ์บรรยากาศที่ค่อนข้างหายาก

สายรุ้งกลับหัว

รุ้งคว่ำเป็นปรากฏการณ์ที่ค่อนข้างหายาก . ต่างจากสายรุ้งแบบดั้งเดิม “รอยยิ้มบนท้องฟ้า” จะปรากฏบนท้องฟ้าที่แจ่มใส ปราศจากเมฆฝน รังสีของดวงอาทิตย์จะต้องส่องสว่างในมุมหนึ่งโดยมีม่านเมฆคล้ายหมอกควันบาง ๆ ที่ระดับความสูง 7 - 8,000 เมตร ที่ระดับความสูงนี้ เมฆเซอร์รัสประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งขนาดเล็ก แสงแดดที่ตกกระทบคริสตัลเหล่านี้ในมุมหนึ่ง สลายตัวเป็นสเปกตรัมและสะท้อนออกสู่ชั้นบรรยากาศ รุ้งกลับหัวจะสว่างกว่ารุ้งปกติมาก และสีจะกลับกันตั้งแต่สีม่วงไปจนถึงสีแดง แต่ทันทีที่ลำดับของคริสตัลถูกรบกวน เอฟเฟกต์สีสันก็หายไป และ "รอยยิ้มบนท้องฟ้า" ก็หายไป

สายรุ้งคู่

เรารู้อยู่แล้วว่ารุ้งบนท้องฟ้าปรากฏขึ้นเพราะรังสีของดวงอาทิตย์ทะลุผ่านเม็ดฝน และหักเหและสะท้อนไปยังอีกด้านหนึ่งของท้องฟ้าเป็นโค้งหลากสี และบางครั้งแสงตะวันก็สามารถสร้างรุ้งกินน้ำสองสามหรือสี่เส้นบนท้องฟ้าได้ในคราวเดียว รุ้งคู่เกิดขึ้นเมื่อรังสีแสงสะท้อนสองครั้งจากพื้นผิวด้านในของเม็ดฝน รุ้งแรกซึ่งเป็นรุ้งด้านในจะสว่างกว่ารุ้งที่สองเสมอ รุ้งด้านนอก และสีของส่วนโค้งบนรุ้งกินน้ำที่สองจะอยู่ในภาพสะท้อนในกระจกและมีความสว่างน้อยกว่า ท้องฟ้าระหว่างสายรุ้งจะมืดกว่าส่วนอื่นๆ ของท้องฟ้าเสมอ พื้นที่ท้องฟ้าระหว่างรุ้งกินน้ำสองดวงเรียกว่าแถบอเล็กซานเดอร์ เห็นรุ้งคู่ - ลางดี- นี่เป็นเพื่อความโชคดีเพื่อเติมเต็มความปรารถนา ดังนั้นหากโชคดีได้เห็นรุ้งกินน้ำคู่เหมือนฉัน รีบขอพรเถิด มันจะเป็นจริงอย่างแน่นอน

สายรุ้งฤดูหนาว

สิ่งที่น่าทึ่งที่สุดคือสายรุ้งในฤดูหนาว! นี่เป็นเรื่องแปลกและผิดปกติมาก น้ำค้างแข็งกำลังประทุ และทันใดนั้น ก็มีสายรุ้งปรากฏขึ้นบนท้องฟ้าสีฟ้าอ่อน รุ้งกินน้ำในฤดูหนาวสามารถสังเกตได้เฉพาะในฤดูหนาวระหว่างนั้น น้ำค้างแข็งรุนแรงเมื่อดวงอาทิตย์อันหนาวเย็นส่องแสงบนท้องฟ้าสีฟ้าอ่อนและอากาศเต็มไปด้วยผลึกน้ำแข็งขนาดเล็ก รังสีของดวงอาทิตย์จะหักเหเมื่อผ่านคริสตัลเหล่านี้ราวกับผ่านปริซึมและสะท้อนในท้องฟ้าที่หนาวเย็นในส่วนโค้งหลากสี รังสีดวงอาทิตย์ส่องผ่านคริสตัลเหล่านี้ และหักเหเหมือนในปริซึม และสะท้อนบนท้องฟ้าราวกับสายรุ้งที่สวยงาม

แหวนสายรุ้ง

ตามที่ฉันได้อธิบายไว้ข้างต้น รุ้งเองก็กลม แต่เราเห็นเพียงบางส่วนเท่านั้นในรูปแบบของส่วนโค้ง แต่ภายใต้สถานการณ์บางอย่างก็เป็นไปได้ที่จะเห็นวงแหวนรุ้งกินน้ำ นี้เท่านั้นที่จะเป็นไปได้ด้วย ระดับความสูงเช่น จากเครื่องบิน

รุ้งกลมแนวนอนหรือรุ้งคะนอง

สายรุ้งทรงกลมหรือแนวนอนที่ลุกเป็นไฟเกิดขึ้นเมื่อแสงแดดส่องผ่านเมฆเซอร์รัสแสง และเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อดวงอาทิตย์อยู่สูงมากในท้องฟ้า ปรากฎว่า “ไฟ” อันลึกลับจากสวรรค์เกิดจากน้ำแข็ง! ท้ายที่สุดแล้ว เมฆเซอร์รัสตั้งอยู่สูงมากเหนือพื้นโลก ซึ่งมีอากาศหนาวมากในทุกช่วงเวลาของปี ดังนั้นพวกมันจึงประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งแบน! รังสีของดวงอาทิตย์ที่ส่องผ่านขอบแนวตั้งของผลึกน้ำแข็ง จะหักเหและจุดประกายรุ้งที่ลุกเป็นไฟหรือส่วนโค้งแนวนอนที่โค้งมน ตามที่วิทยาศาสตร์เรียกว่ารุ้งที่ลุกเป็นไฟ สายรุ้งไฟเป็นปรากฏการณ์ที่ค่อนข้างหายากและมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว

สีแดง

รุ้งสีแดงจะปรากฏบนท้องฟ้าเฉพาะตอนพระอาทิตย์ตกดินและเป็นคอร์ดสุดท้ายของรุ้งธรรมดา บางครั้งอาจมีความสว่างมากและยังคงมองเห็นได้แม้หลังพระอาทิตย์ตกดินประมาณ 5-10 นาที เมื่อพระอาทิตย์ตกดิน รังสีจะส่องผ่านอากาศมากขึ้น ทางยาวและเนื่องจากดัชนีการหักเหของน้ำสำหรับแสงที่มีความยาวคลื่นยาว (สีแดง) จะน้อยกว่าสำหรับแสงที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า (สีม่วง) แสงสีแดงจะโค้งงอน้อยลงเมื่อหักเห เมื่อดวงอาทิตย์ตกใต้ขอบฟ้า รุ้งกินน้ำจะสูญเสียคลื่นสีม่วงที่สั้นที่สุดก่อน และจะสลายไปในทันที จากนั้นคลื่นสีน้ำเงิน ฟ้าเขียว เขียว และเหลืองก็หายไป ส่วนที่คงอยู่มากที่สุดคือส่วนโค้งสีแดง

3. ส่วนปฏิบัติ

3.1 งานวิจัยของตนเอง

การทดลองสร้างสายรุ้งที่บ้าน

ฉันทำการทดลองหลายครั้งเพื่อให้ได้รุ้งกินน้ำภายใต้แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์:

ประสบการณ์ #1: ทำสายรุ้งที่บ้านด้วยซีดี

อุปกรณ์ : ซีดี, แหล่งกำเนิดแสง-ไฟฉาย

ฉันหยิบซีดีขึ้นมาและใช้มันเพื่อ "จับ" แสงจากไฟฉายแล้วชี้ไปที่ผนัง มันกลับกลายเป็นสายรุ้ง (ภาคผนวกหมายเลข 1 ภาพถ่ายหมายเลข 1,2)

ประสบการณ์หมายเลข 2: สร้างสายรุ้งที่บ้านโดยใช้กระจก น้ำ และไฟฉาย

ความคืบหน้าของการทดลอง:

เติมน้ำลงในภาชนะแก้ว

ฉันวางกระจกเอียงลงในน้ำ

เธอเล็งแสงจากไฟฉายไปที่ส่วนของกระจกที่จมอยู่ในน้ำ

จากการหักเหของรังสีในน้ำและการสะท้อนจากกระจก จึงมีรุ้งปรากฏที่ประตูตู้ (ภาคผนวกหมายเลข 1 ภาพถ่ายหมายเลข 3, 4)

ประสบการณ์หมายเลข 3 : สร้างสายรุ้งที่บ้านด้วยปริซึมแก้วและไฟฉาย ประสบการณ์การสลายตัวของแสงเป็นสเปกตรัมเมื่อลำแสงสีขาวผ่านปริซึม

ในการทำเช่นนี้ ฉันหยิบพวงกุญแจแก้ว ส่องลำแสงสีขาวจากไฟฉายไปที่พวงกุญแจ และได้ภาพรุ้งกินน้ำบนผนัง แสงซึ่งดูเหมือนเป็นสีขาวทอดไปทั่วผนังด้วยสีรุ้งทั้งหมด แถบสีรุ้งเจ็ดสีสดใสเหล่านี้เรียกว่า สเปกตรัมพลังงานแสงอาทิตย์- ดังนั้นฉันจึงทำการทดลองของนิวตันซ้ำ แต่ใช้แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์เท่านั้น . (ภาคผนวกหมายเลข 1 ภาพถ่ายหมายเลข 5,6)

บทสรุป : คุณสามารถมีสายรุ้งที่บ้านได้แม้จะใช้แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ก็ตาม

ประสบการณ์หมายเลข 4: ได้สีขาวเนื่องจากการรวมกันของสเปกตรัมเจ็ดสีโดยใช้ดิสก์เจ็ดสีและสว่าน

ถ้าแสงมีเจ็ดสีก็ต้องให้เจ็ดสี สีขาว- ฉันแบ่ง วงกลมสีขาวแบ่งออกเป็น 7 ส่วน และทาสีด้วยสีรุ้ง ฉันกับน้องชายติดวงกลมหลากสีเข้ากับสว่าน เมื่อเปิดสว่านเราจะเห็นว่าเมื่อหมุนดิสก์หลากสีจะเปลี่ยนสีและกลายเป็นสีขาว (ภาคผนวกหมายเลข 1 ภาพถ่ายหมายเลข 7,8,9)

บทสรุป: แสงประกอบด้วยเจ็ดสี

ประสบการณ์หมายเลข 5: สร้างสายรุ้งโดยใช้ฟองสบู่

ฉันเตรียมสารละลายสบู่แล้วเป่าฟองสบู่ สายรุ้งปรากฏบนฟองสบู่ แสงที่ผ่านฟองสบู่จะหักเหและแตกออกเป็นสีต่างๆ ทำให้เกิดรุ้งกินน้ำ ฟองสบู่ก็คือปริซึม (ภาคผนวกหมายเลข 1 ภาพถ่ายหมายเลข 10,11)

ประสบการณ์หมายเลข 6: รับสายรุ้งในวันที่แดดจ้าโดยใช้สายยางฉีดน้ำ

หากดวงอาทิตย์ส่องแสงเจิดจ้าก็มีอีกดวงหนึ่ง วิธีที่ถูกต้องทำให้มีสายรุ้ง แต่สำหรับสิ่งนี้คุณจะต้องออกไปข้างนอกแล้วเอาสายยางมาต่อเข้ากับก๊อกน้ำ ตอนนี้สิ่งที่เหลืออยู่คือการบีบปลายสายยางเพื่อให้น้ำถูกพ่นอย่างประณีตเมื่อออกมาจากรูในสายยาง และหันขึ้นไปตากแดด เราจะเห็นสายรุ้งในผืนน้ำ รุ้งกินน้ำสามารถเห็นได้ใกล้น้ำตก น้ำพุ บนพื้นหลังของม่านหยดที่ฉีดด้วยสปริงเกอร์หรือสปริงเกอร์สนาม (ภาคผนวกหมายเลข 1 รูปภาพหมายเลข 12)

ข้อสรุป

ขณะที่ทำงานในหัวข้อ: "สายรุ้งปรากฏได้อย่างไร" ฉันก็บรรลุเป้าหมาย งานวิจัย- ตอนนี้ฉันรู้สาเหตุที่ทำให้เกิดสายรุ้งแล้ว และฉันก็สามารถสร้างสายรุ้งที่บ้านได้ สันนิษฐานว่ารุ้งปรากฏในธรรมชาติ เท่านั้นในวันที่แดดออกและฝนตก กลับกลายเป็นว่าคิดผิด ฉันพบว่ารุ้งสามารถปรากฏได้ในคืนเดือนหงาย (ไม่มีดวงอาทิตย์) ในช่วงหมอก (ไม่มีฝน) โดยไม่มีฝนในวันที่มีแดด (กลับหัวและ สายรุ้งที่ลุกเป็นไฟ) เช่นเดียวกับในฤดูหนาว (ไม่มีฝน) ในช่วงที่มีน้ำค้างแข็ง แน่นอนว่าการปรากฏของรุ้งกินน้ำในวันที่มีแดดจัดและฝนตกมักเกิดขึ้นบ่อยที่สุด แต่ไม่ใช่เพียงเท่านั้น ฉันค้นพบความเชื่อมโยงระหว่างฝน แสงอาทิตย์ และรูปลักษณ์ของรุ้งกินน้ำ ฉันคิดว่าฉันช่วยไขความลึกลับของแสงตะวันและอธิบายรุ้งได้อย่างไร ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ- ฉันได้พิสูจน์แล้วจากการทดลองว่าเอฟเฟกต์สีรุ้งสามารถทำได้ที่บ้านและทุกเวลาของปี งานที่ได้รับมอบหมายทั้งหมดเสร็จสิ้นแล้ว ตอนนี้ฉันรู้แล้วว่ารุ้งปรากฏขึ้นเมื่อใดและเกิดขึ้นได้อย่างไร เมื่อไรก็ตามที่คุณอยากจะชื่นชมสายรุ้ง ฉันหวังว่าตอนนี้คุณจะได้สายรุ้งที่บ้านแล้ว รุ้งกินน้ำเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่น่าอัศจรรย์ ใคร ๆ ก็บอกว่าเป็นปาฏิหาริย์แห่งธรรมชาติซึ่งจะไม่มีวันหยุดทำให้เราประหลาดใจ

5. ข้อมูลอ้างอิง

1. ไอ.เค. Belkin “ รุ้งคืออะไร”, Kvant - 1984 - หมายเลข 12.

2. วี.แอล. Bulat “ ปรากฏการณ์ทางแสงในธรรมชาติ” - อ.: การศึกษา, 2517

3. A. Bragin “เกี่ยวกับทุกสิ่งในโลก” ซีรี่ส์: สารานุกรมเด็กผู้ยิ่งใหญ่

4. Ya.E. Geguzin "ใครเป็นผู้สร้างสายรุ้ง" - ควานต์, 1988

5. วี.วี. เมเยอร์, ​​อาร์.ดับบลิว. เมเยอร์ "สายรุ้งประดิษฐ์" ควอนตัม 1988 - หมายเลข 6.

6. “มันคืออะไร? นี่คือใคร? - สารานุกรมเด็ก,คอมพ์ V.S. Shergin, A.I. Yuryev. - ม.: AST, 2007.

7. อ. เพิ่มมยัก “Magic Rainbow”, 2551 สำนักพิมพ์เอกสโม

8. แหล่งข้อมูลอินเทอร์เน็ต

ภาคผนวกหมายเลข 1

ประสบการณ์หมายเลข 1

รูปที่ 1 รูปที่ 2

ประสบการณ์หมายเลข 2

รูปภาพหมายเลข 4

ภาพถ่ายหมายเลข 3

ประสบการณ์หมายเลข 3

รูปที่ 5 รูปที่ 6

ประสบการณ์หมายเลข 4

รูปที่ 7 รูปที่ 8 รูปที่ 9

ประสบการณ์หมายเลข 5

รูปที่ 10 รูปที่ 11

ประสบการณ์หมายเลข 6

ในหมู่คนอื่นๆ ปรากฏการณ์ทางแสงในชั้นบรรยากาศ รุ้งกินน้ำซึ่งมีความหมายและสวยงาม ถือเป็นรุ้งกินน้ำที่โดดเด่นที่สุด เกิดขึ้นบ่อยครั้ง และเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง โดยมีลักษณะเป็นรูปโค้งหลากสีตัดกับพื้นหลังของเมฆฝนซึ่งอยู่ในทิศทางตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์ รุ้งจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อด้วยการจัดเรียงดวงอาทิตย์และเมฆฝนข้างต้น ทำให้มีฝนตกลงมา และยิ่งหยดใหญ่ขึ้น รุ้งก็จะยิ่งชัดเจนและสว่างมากขึ้นเท่านั้น และในทางกลับกัน ด้วยฝนหยดเล็กๆ กลายเป็นสีขาว แทบจะมองไม่เห็นหรือมองไม่เห็นเลย การจัดเรียงและการสลับสีในรุ้งกินน้ำจะเหมือนกันเสมอ: ขอบด้านนอก (ด้านบน) จะเป็นสีแดง จากนั้นจะเป็นสีส้ม เหลือง เขียว และขอบด้านล่างจะเป็นสีม่วง

การก่อตัวของรุ้งกินน้ำอธิบายได้โดยการหักเห การสะท้อนภายใน และการสลายตัวเป็นสีส่วนประกอบของแสงอาทิตย์ในเม็ดฝน แสงตะวันเมื่อเข้าสู่การดรอป สัมผัสประสบการณ์การหักเหและการสลายตัวบางส่วนครั้งแรก เมื่อไปถึงผนังด้านหลังด้านในของหยดแล้ว ก็จะมีการสะท้อนภายในทั้งหมด และเมื่อปล่อยหยดนั้นออกไป ก็จะถูกหักเหอีกครั้งและสลายตัวเป็นรังสีสีผสมกัน เนื่องจากมุมการหักเหของรังสีที่มีสีต่างกันไม่เท่ากัน รังสีสีจะเบี่ยงเบนออกไปแทนที่จะขนานกัน รังสีสีแดงจะเบี่ยงเบนน้อยที่สุดและรังสีสีม่วงจะเบี่ยงเบนมากที่สุด ดังนั้นจากหยดที่อยู่สูงกว่ารังสีสีแดงจะเข้าสู่ดวงตาของผู้สังเกตและจากหยดที่อยู่ด้านล่างรังสีที่มีมุมการหักเหขนาดใหญ่ (การโก่งตัว) ซึ่งรวมถึงสีส้มสีเหลือง ฯลฯ จะเข้ามาและอันหลัง - สีม่วงจะเข้ามา ดังนั้นผู้สังเกตจะมองเห็นสเปกตรัมแนวตั้งของแสงอาทิตย์ที่เกิดจากเม็ดฝน

เฉพาะหยดเหล่านั้นซึ่งสัมพันธ์กับผู้สังเกตในมุมที่เหมาะสมของการหักเหของแสงเท่านั้นที่จะมีส่วนร่วมในการก่อตัวของรุ้ง

เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ตรงขอบฟ้า รุ้งกินน้ำจะมีลักษณะเป็นวงกลมครึ่งวงกลมและมีรัศมีเชิงมุมประมาณ 41° เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้น รุ้งจะลงมา และเมื่อขึ้นไปถึงระดับความสูง 41-42° รุ้งก็จะหายไป ด้วยเหตุนี้ ในปลาทะเลชนิดหนึ่งที่มีเขตอบอุ่นและเขตร้อนในเวลาประมาณเที่ยง การปรากฏตัวของรุ้งกินน้ำภายใต้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวยอื่นๆ ทั้งหมดจึงเป็นไปไม่ได้

บางครั้งสังเกตรุ้งคู่ (อยู่เหนือรุ้งอีกข้างหนึ่ง) และรุ้งบน (ด้านข้าง) สีจะสลับกันในลำดับที่กลับกัน

รุ้งกินน้ำจะปรากฏในช่วงเย็นหรือตอนเช้า โดยส่วนใหญ่มักปรากฏหลังฝนตก เธอเท่านั้น เครื่องหมายทางอ้อมเม็ดฝนขนาดใดขนาดหนึ่งหรืออีกนัยหนึ่งคือฝนที่แรงหรืออ่อนที่ตกลงมาจากผู้สังเกต