Kako deluje mavrica? Zakaj se po dežju pojavi mavrica? Milni mehurček kot vizualna razlaga
Kako pogosto vidimo mavrico po dežju? Ta barvit spektakel nikogar ne pusti ravnodušnega! Ko pa sem v pršilu fontane in nato na steni diagonalno od ogledala zagledal mavrico, sem se vprašal, kaj je razlog za njen pojav, če ne dež ali voda? Ko sem se obrnil po pomoč na učitelja, sem izvedel, da je vzrok mavrice pojav disperzije, izvedel sem, kdo ga je prvič preučeval, in razumel sem, kaj je.
Mavrica je eden najlepših naravnih pojavov, ki redko koga pusti ravnodušnega. Ljudje so nekoč imeli mavrico za božje znamenje. In to ni presenetljivo, saj se pojavi dobesedno od nikoder in tudi skrivnostno izgine.
Kaj vemo o mavrici?
Barve mavrice so vedno razporejene v istem vrstnem redu od zgoraj navzdol: rdeča, oranžna, rumena, zelena, modra, indigo in vijolična (spomnite se opomnika iz otroštva o vrstnem redu barv v mavrici - Vsak lovec želi vedeti Kje sedi fazan ali kako je zvonec Jean nekoč razbil modro svetilko?).
Najsvetlejši trak je rdeč. Vsaka naslednja barva je bolj bleda od prejšnje. Vijolično je na splošno težko razlikovati proti nebu.
Katere so sestavine mavrice? To so vodne kapljice v zraku, sončni žarki in opazovalec, ki vidi mavrico. V tem primeru je treba upoštevati cel ritual: ne samo, da sonce osvetljuje dež, mora biti nizko nad obzorjem, opazovalec pa mora stati med dežjem in soncem – s hrbtom proti soncu, obrnjen proti dežju. . V tem trenutku zagleda mavrico. Kako se to zgodi?
Sončni žarek osvetli dežno kapljo. Ko prodre v notranjost kapljice, se žarek rahlo lomi. Kot veste, se žarki različnih barv različno lomijo, to je, da se beli žarek znotraj kapljice razcepi na sestavne barve. To je pojav disperzije. Ko gre skozi kapljico, se svetloba odbije od njene stene, kot od ogledala. Odbiti barvni žarki gredo v nasprotni smeri in se še bolj lomijo. Celoten mavrični spekter zapusti kapljico z iste strani, s katere je vanjo vstopil sončni žarek.
Sončna svetloba je prodirala skozi kapljico s strani opazovalca. Zdaj se ta žarek, razčlenjen na barvni spekter, vrača k njej. Človek vidi ogromno barvno mavrico, ki se razprostira po nebu – svetlobo, ki jo lomi in odbija milijarda dežnih kapljic.
Dvojna mavrica
Manj običajno je videti dve mavrici na nebu hkrati. Druga mavrica je praviloma manj vidna, včasih komaj opazna. Barve v taki mavrici so obrnjene, torej je vijolična barva na prvem mestu. Njegov videz je razložen s ponavljajočim se odbojem svetlobnih žarkov znotraj kapljice.
Pojav mavrice lahko opazimo tudi, ko se svetloba lomi s kapljicami megle ali izhlapevanjem s površine morja ter v mestu – ob vodnjaku.
Izkušnje
Mavrice lahko opazujemo tudi s pomočjo kapljice vode.
Kapljico vode kanite na palico ali strok trave. Stojte s hrbtom proti soncu ali drugemu svetlemu viru svetlobe. Ko svetlobni žarki s smerjo očesa - kapljice tvorijo kot približno 42 stopinj, prozorna kapljica nenadoma zasveti z izjemno čisto barvo v tonu!
kateri?
kdorkoli!
Če previdno premikate kapljico po krožnem loku, lahko vidite vse barve mavrice!
Pojav disperzije- razgradnja bele svetlobe v spekter (po barvah mavrice) - odkril in proučeval I. Newton. Ta pojav kaže na kompleksno sestavo bele svetlobe. Šla sem v Znanstveni muzej v Londonu na predstavo, posvečeno siru Isaacu Newtonu. Ko sem se potopil v atmosfero 17. stoletja, ob »obisku« poustvarjenega (tudi na odru) laboratorija znanstvenika, sem se počutil kot naravoslovec.
Oglejte si Muzej znanosti in izvedite več o Newtonovih odkritjih s klikom na spodnje povezave.
Naloga
Odgovori
: Izkazalo se je, da je mavrica vidna le, če višina sonca nad obzorjem ne presega 42 stopinj. 22. junija opoldne je sonce višje na nebu in mavrice ni videti.
Poglejmo poskus, ki pojasnjuje pojav disperzije in kompleksno sestavo bele svetlobe.
Valovne lastnosti svetlobe. Razpršenost.
Zanimivo dejstvo
S površja zemlje je mavrica običajno videti kot del kroga, z letala pa je lahko videti kot cel krog!
Zanimivi optični fizikalni pojavi: http://class-fizika.narod.ru/w25.htm
Z nekaterimi optičnimi pojavi se lahko seznanite na povezavi do ene od strani naše šolske enciklopedije za matematiko in fiziko Algoritem za uspeh.
Zaključek
Pojav disperzije svetlobe, ki pojasnjuje vzroke za nastanek mavrice, mi je omogočil razumeti, zakaj bela svetloba obarva svet okoli nas z večbarvnimi barvami. Nekatere prosojne predmete vidimo rdeče, druge lesketajoče v različnih barvah. In vse zahvaljujoč kompleksni naravi bele svetlobe, zaradi dejstva, da telesa odbijajo, lomijo in absorbirajo svetlobo različnih valovnih dolžin na različne načine. Zato se navaden kos prozornega stekla in diamant lesketata in lesketata v sončnih žarkih.
Tako smo dokazali, da mavrico vidimo zaradi posebnih lastnosti svetlobnega valovanja in ima svojo, zanimivo razlago, kot mnogi drugi optični pojavi v naravi.
V starih časih so si ljudje zaradi pomanjkanja znanja razlagali čudeže in lepote narave s pomočjo mitov in pravljic. Takrat ljudje niso imeli možnosti preučiti znanstvenih razlogov, zakaj je deževalo, toča ali grmelo. Na podoben način so ljudje opisovali vse neznano in oddaljeno; pojav mavrice na nebu ni izjema. V stari Indiji je bila mavrica lok boga groma Indre; v stari Grčiji je bila deviška boginja Iris z mavrično obleko. Da bi otroku pravilno odgovorili, kako se pojavi mavrica, morate to vprašanje najprej razumeti sami.
Znanstvena razlaga mavric
Najpogosteje se pojav pojavi med rahlim dežjem ali takoj po njegovem koncu. Za njim ostanejo na nebu drobni kepi megle. Ko se oblaki razkadijo in posije sonce, lahko vsak opazuje mavrico na lastne oči. Če se pojavi med dežjem, je barvni lok sestavljen iz drobnih kapljic vode različnih velikosti. Pod vplivom loma svetlobe ta pojav tvorijo številni majhni vodni delci. Če opazujete mavrico iz ptičje perspektive, ni obarvan lok, ampak celoten krog.
V fiziki obstaja tak koncept kot "disperzija svetlobe", ime mu je dal Newton. Svetlobna disperzija je pojav, pri katerem se svetloba razgradi v spekter. Zahvaljujoč njej se navaden beli tok svetlobe razgradi na več barv, ki jih zazna človeško oko:
- rdeča;
- oranžna;
- rumena;
- zelena;
- modra;
- modra;
- vijolična.
V razumevanju človeškega vida ima mavrica vedno sedem barv in vsaka od njih se nahaja v določenem zaporedju. Vendar pa so barve mavrice neprekinjene, se gladko povezujejo med seboj, kar pomeni, da ima veliko več odtenkov, kot jih lahko vidimo.
Pogoji za nastanek mavrice
Če želite videti mavrico na ulici, morata biti izpolnjena dva glavna pogoja:
- mavrice se pojavljajo pogosteje, če je sonce nizko na obzorju (sončni zahod ali vzhod);
- stati morate s hrbtom obrnjenim proti soncu in obrazom obrnjenim proti dežju.
Večbarvni lok se pojavi ne samo po dežju ali med njim, ampak tudi:
- zalivanje vrta s cevjo;
- med plavanjem v vodi;
- v gorah ob slapu;
- v mestni fontani v parku.
Če se svetlobni žarki odbijejo od kapljice večkrat hkrati, človeku uspe videti dvojno mavrico. Opazna je veliko manj pogosto kot običajno, druga mavrica je opazna veliko slabše od prve in njena barva je zrcalna slika, tj. konča vijolično.
Kako narediti svojo mavrico
Če želite sami narediti mavrico, bo oseba potrebovala:
- posoda z vodo;
- bel list kartona;
- majhno ogledalo.
Poskus izvajamo v sončnem vremenu. Če želite to narediti, postavite ogledalo v običajno posodo z vodo. Posoda je nameščena tako, da se sončna svetloba, ki pada na ogledalo, odbija na listu kartona. Če želite to narediti, boste morali nekaj časa spremeniti kot predmetov. Z lovljenjem nagiba lahko uživate v mavrici.
Svojo mavrico najhitreje naredite tako, da uporabite star CD. Spremenite kot diska na neposredni sončni svetlobi in dobite jasno, svetlo mavrico.
Mavrice običajno razlagamo s preprostim lomom in odbojem sončnih žarkov v dežnih kapljah. Svetloba izhaja iz kapljice pod širokim razponom kotov, vendar je največja intenzivnost opažena pod kotom, ki ustreza mavrici. Vidna svetloba različnih valovnih dolžin se v kapljici različno lomi, torej odvisno od valovne dolžine svetlobe (torej barve). Stranska mavrica nastane z dvakratnim odbojem svetlobe znotraj vsake kapljice. V tem primeru svetlobni žarki izstopajo iz kapljice pod drugačnimi koti kot tisti, ki proizvajajo glavno mavrico, barve v sekundarni mavrici pa so v obratnem vrstnem redu. Razdalja med kapljicami, ki povzročajo mavrico, in opazovalcem ni pomembnaObičajno je mavrica barvni lok s kotnim polmerom 42°, viden na ozadju zavese močnega dežja ali prog padajočega dežja, ki pogosto ne doseže površja Zemlje. Mavrica je vidna v smeri neba nasproti Sonca in vedno, ko Sonce ni prekrito z oblaki.
Središče mavrice je točka, ki je diametralno nasprotna Soncu - antisolarna točka. Zunanji lok mavrice je rdeč, sledijo mu oranžni, rumeni, zeleni loki itd., konča pa se z notranjim vijoličnim.
Vse mavrice so sončna svetloba, ki je razdeljena na svoje komponente in se premika po nebu tako, da se zdi, da prihaja iz dela neba, ki je nasproti tistemu, kjer se nahaja Sonce.
Znanstveno razlago mavrice je prvi podal Rene Descartes leta 1637. Descartes je mavrico razložil na podlagi zakonov o lomu in odboju sončne svetlobe v kapljicah padajočega dežja.
30 let pozneje je Isaac Newton, ki je odkril disperzijo bele svetlobe med lomom, dopolnil Descartesovo teorijo z razlago, kako se barvni žarki lomijo v dežnih kapljah.
Kljub dejstvu, da je Descartes-Newtonova teorija mavrice nastala pred več kot 300 leti, pravilno pojasnjuje glavne značilnosti mavrice: položaj glavnih lokov, njihove kotne dimenzije, razporeditev barv v mavricah različnih vrst. .
Torej, naj na kapljico pade vzporedni žarek sončne svetlobe. Ker je površina kapljice ukrivljena, bodo imeli različni žarki različne vpadne kote. Spreminjajo se od 0 do 90°. Začrtajmo pot žarka, ki gre skozi kapljico. Ko se žarek lomi na meji zrak-voda, vstopi v kapljico in doseže nasprotno mejo. Del energije žarka, ki se lomi, zapusti kapljico, del, ki je doživel notranji odboj, gre spet znotraj kapljice na naslednje mesto odboja. Tudi tukaj del energije žarka, ko se lomi, izstopi iz kapljice, del pa gre skozi kapljico, ko je doživel drugi notranji odboj itd. Načeloma lahko žarek doživi poljubno število notranjih odboje, vsak žarek pa ima dva loma - na vstopu in na izstopu iz kapljice. Vzporedni snop žarkov, ki vpada na kapljico, se ob izstopu iz kapljice izkaže za močno divergentnega (slika 2). Koncentracija žarkov in s tem njihova intenziteta je tem večja, čim bližje žarku, ki je doživel minimalen odklon, je večja. Samo minimalno odklonjeni žarek in žarki, ki so mu najbližji, imajo dovolj jakosti, da tvorijo mavrico. Zato se ta žarek imenuje mavrični žarek.
Vsak beli žarek, ki se lomi v kapljici, se razgradi v spekter in iz kapljice izstopi snop razhajajočih se barvnih žarkov. Ker imajo rdeči žarki nižji lomni količnik kot drugi barvni žarki, bodo imeli minimalno odstopanje v primerjavi z drugimi. Najmanjša odstopanja skrajnih barvnih žarkov vidnega spektra rdeče in vijolične so naslednja: D1k = 137°30\" in D1ф = 139°20\". Preostali barvni žarki bodo zasedli vmesne položaje med njimi.
Izkaže se, da sončni žarki, ki gredo skozi kapljico z enim notranjim odbojem, izhajajo iz točk na nebu, ki so bližje protisončni točki kot Soncu. Če želite videti te žarke, morate stati s hrbtom proti Soncu. Njihove razdalje od antisolarne točke bodo enake: 180° - 137°30" = 42°30" za rdečo in 180° - 139°20" = 40°40" za vijolično.
Zakaj je mavrica okrogla? Dejstvo je, da lahko bolj ali manj sferična kapljica, osvetljena z vzporednim snopom sončne svetlobe, tvori mavrico le v obliki kroga. Razložimo to.
Opisane poti v kapljici z minimalnim odstopanjem ob izstopu iz nje ne dela samo žarek, ki smo ga spremljali, ampak tudi številni drugi žarki, ki so padli na kapljico pod istim kotom. Vsi ti žarki tvorijo mavrico, zato jih imenujemo mavrični žarki.
Koliko mavričnih žarkov je v snopu svetlobe, ki pade na kapljico? Veliko jih je, v bistvu tvorijo cel valj. Geometrična lokacija točk njihovega padca na kapljico je cel krog.
Zaradi prehajanja skozi kapljico in loma v njej se valj belih žarkov spremeni v niz barvnih lijakov, vstavljenih drug v drugega, s središčem v protisončni točki, z odprtimi zvonovi, obrnjenimi proti opazovalcu. Zunanji lijak je rdeč, vanj se vstavijo oranžna, rumena, nato zelena itd., konča z notranjim vijoličnim.
Tako vsaka posamezna kapljica tvori celo mavrico!
Seveda je mavrica iz ene kapljice šibka in v naravi je nemogoče videti ločeno, saj je v zavesi dežja veliko kapljic. V laboratoriju je bilo mogoče opazovati ne eno, ampak več mavric, ki nastanejo zaradi loma svetlobe v eni viseči kapljici vode ali olja, ko jo osvetli laserski žarek.
Mavrica, ki jo vidimo na nebu, je mozaična – tvorijo jo neštete kapljice. Vsaka kapljica ustvari niz barvnih lijakov (ali stožcev), ugnezdenih drug proti drugemu. Toda iz posamezne kapljice le en barvni žarek zadene mavrico. Oko opazovalca je stična točka, v kateri se sekajo barvni žarki iz številnih kapljic. Na primer, vsi rdeči žarki, ki izhajajo iz različnih kapljic, vendar pod istim kotom in vstopijo v oko opazovalca, tvorijo rdeč lok mavrice, prav tako vsi oranžni in drugi barvni žarki. Zato je mavrica okrogla.
Dve osebi, ki stojita drug poleg drugega, vidita svojo mavrico. Če hodiš po cesti in gledaš mavrico, se ta premika s tabo in vsak trenutek nastane zaradi loma sončnih žarkov v vedno več kapljicah. Nato padejo dežne kaplje. Mesto padle kapljice prevzame druga in uspe svoje barvne žarke poslati v mavrico, za njo pa naslednja itd. Medtem ko dežuje, vidimo mavrico.
Kdo še ni videl mavrice? Ta čudovit nebesni pojav opazujemo med dežjem in vedno pritegne našo pozornost. Pogosto se misli, da se svetla, večbarvna mavrica pojavi šele, preden preneha deževati. To ni res. Ni nenavadno, da se mavrica pojavi, preden se začne dež. Mavrico lahko vidite ne glede na dež. Poglejte na primer brizganje vode ob vodnjaku, obsijano s soncem, in v njih boste opazili majhno mavrico, podobno nebeški. Če želite videti takšno mavrico, morate stati s hrbtom proti soncu.
V prejšnjih časih, ko so ljudje še zelo malo vedeli o svetu okoli sebe, je mavrica veljala za »nebeško znamenje«. Tako so stari Grki na primer mislili, da je mavrica nasmeh boginje Iris.
Poskuse, da bi znanstveno razložili pojav mavrice, je duhovščina surovo preganjala. V začetku 17. stoletja je bil znanstvenik Dominis, ki je poskušal mavrico razložiti z naravnimi vzroki, izobčen in obsojen na smrt. Umrl je v zaporu, ne da bi dočakal usmrtitev, vendar so njegovo truplo vseeno usmrtili in zažgali!
Pravilna znanstvena razlaga za mavrico je bila podana potem, ko je bila razkrita narava bele svetlobe.
Pred približno tristo leti je češki znanstvenik Mark Marcia odkril, da je bela sončna svetloba kompleksna svetloba. Marzi je pripravil različna brušena kozarca in opazoval, kako sončna svetloba prehaja skoznje. Nekega dne je Marzi za poskus vzel klinast kos stekla - stekleno prizmo - in ga postavil na pot tankega sončnega žarka v temni sobi. Rezultat je bil nepričakovan: na kupu sobe, kamor bi moral pasti sončni žarek, ki je šel skozi stekleno trikotno recepcijo, se je pojavil večbarvni mavrični trak. Bilo je kot nebesna mavrica - različne barve v traku na steni so bile nameščene v enakem vrstnem redu kot v nebesni mavrici in so prehajale druga v drugo: za rdečo je prišla oranžna, nato rumena, zelena, modra, indigo in vijolična.
Marzi je spoznal, da je bela svetloba kompleksna svetloba; pod določenimi pogoji razpade na številne barvne žarke, ki tvorijo mavrične proge.
Kasneje je angleški znanstvenik Newton pojasnil, zakaj steklena prizma razgrajuje belo svetlobo. Izkazalo se je, da sončni žarki, ki gredo skozi prizmo, odstopajo od svoje prvotne smeri; pravijo, da se lomijo. V tem primeru se raznobarvni žarki, ki sestavljajo belo svetlobo, v prizmi lomijo na različne načine – nekateri bolj, drugi manj. Najmanj se lomijo rdeči žarki, najbolj vijolični. Zaradi različnega loma postanejo barvni žarki vidni, ko bel sončni žarek preide skozi prizmo.
Zdi se, kot da prizma ločuje barvne žarke enega od drugega. V drugih steklih, na primer v navadnem okenskem steklu, se zeta žarki enako lomijo in zato vidimo enako belo svetlobo.
Večbarvni pas razkrojene bele svetlobe imenujemo spekter.
Da je bela svetloba sestavljena iz raznobarvnih žarkov, dokazuje tak poskus. Kartonski krog je razdeljen na sedem delov, kot je prikazano na sliki, deli pa so pobarvani v glavnih spektralnih barvah. Če se tak krog hitro vrti, se večbarvni trakovi združijo v eno belkasto sivo liso. To se zgodi zato, ker se vidni vtisi iz različno obarvanih delov kroga, ki padejo na mrežnico očesa, med hitrim vrtenjem kroga prekrivajo drug na drugega in se tako zdijo pomešani med seboj. Takšen krog vidimo bolj sivkast kot čisto bel, ker je zelo težko posamezne dele kroga pobarvati tako, da se natančno ujemajo s spektralnimi barvami naravne mavrice.
Po odkritju spektralnih barv je postalo jasno, da v nebesni mavrici opazujemo tudi sončne žarke, razčlenjene v spekter.
Toda kako se to zgodi v naravi? Kaj tukaj nadomesti stekleno prizmo?
Izkazalo se je, da mavrica nastane, ko se sončni žarki lomijo in odbijajo v dežnih kapljicah. Evo, kako deluje v najpreprostejši obliki. Sončni žarki padejo na kapljico vode. Ko vstopijo v kapljico, spremenijo svojo smer, se lomijo in hkrati razpadejo na barvne žarke. Barvni žarki, ki preidejo skozi kapljico, se odbijejo od njenega notranjega nasprotnega dela (na mestu 2) in ponovno preidejo skozi kapljico vode. Ko pridejo iz kapljice na mestu 5, se barvni žarki ponovno lomijo in vstopijo v oko opazovalca. V tem primeru, tako kot pri stekleni prizmi, vijolični žarki vidnega spektra najbolj odstopajo od prvotne smeri, najmanj pa rdeči. Takšno lomljenje sončnih žarkov se pojavi hkrati v številnih kapljicah.
Za opazovanje mavrice se mora opazovalec postaviti med Sonce in dežne kaplje, v katerih se lomijo sončni žarki, in s hrbtom obrnjen proti Soncu. Ker barvni žarki izhajajo iz kapljice pod različnimi koti, je jasno, da lahko iz vsake kapljice le en barvni žarek doseže opazovalčevo oko. Opazovalec ne bo videl preostalih žarkov, ki prihajajo iz iste kapljice; šli bodo mimo njegovega očesa - višje ali nižje.
Iz zgornjih kapljic, lomljenih žarkov, iz katerih bo opazovalec še vedno videl, bodo opazovalcu v oči padli le rdeči žarki - navsezadnje ti med lomom najmanj odstopajo. Iz spodaj ležečih kapljic bodo v oko padli oranžni žarki. Še nižje ležeče kapljice bodo pošiljale v oči opazovalca rumene žarke in tako naprej - do vključno vijoličnih. Žarki, ki jih odbijajo sosednje kapljice, se združijo in tako opazovalec vidi vrsto barvnih trakov, od zgornje rdeče do vijoličaste spodnje.
Toda zakaj vidimo mavrico v obliki loka? In to je razloženo precej preprosto. Mentalno povežite Sonce z vsemi točkami, ki ležijo, recimo, na rdečem traku mavrice, dobili boste površino v obliki stožca, katere os poteka skozi opazovalčevo oko (slika 6). Vsaka kapljica na tej površini je v enakem odnosu tako do Sonca kot do opazovalca. Zato iz vseh teh kapljic pridejo v opazovalčevo oko le rdeči žarki. Z združitvijo dajejo rdečo ločno črto. Enako črto, vendar oranžno, tvorijo dežne kapljice, ki se nahajajo spodaj, in tako naprej.
Tako nastane mavrica, ki je vidna, dokler dežne kaplje padajo dovolj pogosto in enakomerno.
Svetlost mavrice je odvisna od števila vodnih kapljic v zraku in njihove velikosti. Ugotovljeno je bilo, da večje kot so kapljice, svetlejša je mavrica. Zato so mavrice še posebej svetle med kratkim poletnim deževjem, ko na tla pogosto padajo velike kaplje. Opazili so tudi, da se glede na velikost kapljic spreminja tudi videz mavrice - spreminjata se svetlost in širina njenih posameznih trakov. Tako kapljice s premerom od 0,5 do 1 milimetra ustvarijo mavrico s svetlo vijoličnimi in zelenimi črtami ter zelo šibko modro črto. Ko so kapljice veliko manjše, je rdeč trak v mavrici manj opazen, rumeni trak pa bolj izstopa. Na primer, kapljice s premerom 0,1 frakcije milimetra ali nekoliko manjše proizvajajo svetlo, lepo mavrico, nekoliko širšo od običajne, v kateri sploh ni čisto rdeče barve. Če je v mavrici jasno viden bel trak, to pomeni, da velikost dežnih kapljic ne presega 0,03 frakcije milimetra.
Na splošno velja, da manjše kot so vodne kapljice, ki povzročajo pojav mavrice, bolj belkasti so odtenki mavričnih barv in tudi širši je mavrični trak. Tako lahko velikost dežnih kapljic določimo po videzu mavričnih trakov na nebu.
Najmanjše kapljice vode, ki tvorijo meglo in oblake, ne ustvarjajo več mavrice.
Ko je Sonce na obzorju, vidimo mavrico v obliki polnega polkroga. Ko Sonce vzhaja, se mavrica postopoma zmanjšuje in spušča proti obzorju. Ko Sonce vzide nad obzorjem nad 42 stopinj, gre mavrica za obzorje (stopinja je merska enota za krožne loke; lok ene stopinje je 73 delov kroga; Lunin disk je npr. je enako '/g stopinji). Zato poleti opoldne mavrica ni vidna. Popoldne, ob sončnem zahodu, lahko spet vidite mavrico.
Tako je s tal nemogoče videti mavrico, ki ima več kot polovico obsega. Če pa se dvignete nad zemljo, lahko vidite skoraj cel krog mavrice.
Najpogosteje vidimo eno mavrico. Ni pa nenavadno, da se na nebu pojavita dva mavrična traka hkrati, ena nad drugo. Hkrati so v drugi mavrici barve črt razporejene v obratnem vrstnem redu - zgornji del loka je vijoličen, spodnji pa rdeč.
Ugotovljen je bil tudi razlog za ta pojav. Dvojna mavrica je razložena z dejstvom, da se sončni žarki dvakrat odbijajo v kapljicah, ki se nahajajo nad kapljicami, ki proizvajajo navadno mavrico. Tudi dvojni odboj svetlobe v kapljici vode je prikazan na sliki 8. Če primerjamo preprost odboj svetlobe v kapljici (glej sliko 5) z njenim dvojnim odbojem, ni težko ugotoviti, da če pri enostavnem odboju rdeča žarek zadene oko, potem bo opazovalec z dvojnim odbojem videl vijoličen žarek.
Diagram oblikovanja dvojne mavrice je prikazan na sliki.
Ker se pri dvojnem odboju v kapljici izgubi več svetlobe, je svetlost druge mavrice vedno manjša in je videti bolj bleda.
Opazijo pa precej redko in še večje število mavričnih nebesnih lokov - tri, štiri in celo pet hkrati!
Ta zanimiv pojav so na primer opazili prebivalci Leningrada 24. septembra 1948, ko so se popoldne med oblaki nad Nevo pojavile štiri mavrice.
Ta pojav se pojavi zaradi dejstva, da lahko mavrice nastanejo ne le zaradi neposredne sončne svetlobe; Pogosto se pojavi v odbitih sončnih žarkih. To je mogoče videti na obalah morskih zalivov, velikih rek in jezer. Več mavric, opazovanih na nebu hkrati, je pogosto posledica tega razloga. Tri ali štiri takšne mavrice - navadne in zrcalne - ki obdajajo nebo, včasih ustvarijo zelo lepo sliko.
Ker gredo sončni žarki, ki se odbijajo od vodne gladine, od spodaj navzgor, je lahko mavrica, ki nastane v teh žarkih, včasih videti povsem nenavadno: »na glavo«
In končno, pogovorimo se o lunarni mavrici. Ljudje običajno mislijo, da se mavrice zgodijo le podnevi. Pravzaprav se mavrice dogajajo tudi ponoči, čeprav so vedno šibkejše in jih opazimo zelo redko. Takšno mavrico lahko vidite po nočnem dežju, ko se luna prikaže izza oblakov. Mavrica se pojavi na nebu v nasprotni smeri od Lune
Že od antičnih časov so ljudje poskušali razumeti skrivnost mavrice: zakaj se pojavi, kakšna znamenja so povezana z njo? Nekatera plemena so verjela, da "nebeški most" vodi izbrance na drugi svet, druga pa so verjela, da bogovi namakajo deželo z vlago iz teh sijočih trakov.
Dvojna mavrica je porodila še več idej in legend. Toda ugotovitve znanstvenikov so omogočile razumevanje točnega vzroka tega pojava.
Vse je v kapljicah
Sodobne predstave o mavrici so drugačne. Sestavljen je iz majhnih kapljic vode, ki zaradi loma svetlobe ustvarjajo večbarvni sij. Mavrični lok se lahko zasveti na nebu takoj po močnem dežju ali navadni megli; Opazite ga lahko, ko ste na obali jezera ali stojite blizu reke.
Človeškemu očesu je na voljo samo 7 barv "nebeškega mostu", v resnici pa je v njem veliko več odtenkov! Svetlost in velikost loka sta odvisni od tega, kako velike so dežne kapljice: največje med njimi dajejo mavrici bogate barve.
Tudi velikost kapljic določa barvo "nebeškega mostu". Majhne tvorijo motno rumene robove na mavrici. Če so velike, bo v njej prevladovala rdeča barva.
Znanstveniki so ugotovili, da bo pri lomnem kotu nekaj več kot 40 stopinj mavrica postala vidna gledalcu. Toda vir svetlobe mora biti za hrbtom osebe. Najboljši način za opazovanje tega naravnega pojava je, ko ste na vrhu gore ali gledate skozi okno letala.
Dva, tri - kdo je več?
Znaki pravijo: če na nebu utripa dvojna mavrica, si lahko varno zaželite željo. To se zgodi, ko žarek svetlobe dvakrat preide skozi kapljice. Po dolgotrajnih opazovanjih to napoveduje slabo vreme. Trak neba med »mostovi« je vedno temen.
Mimogrede, po dežju morda ne bo 2 mavric, ampak več - 3 ali celo 4. Čudovit pogled!
Za prave srečneže se lahko štejejo tisti ljudje, ki so videli redek pojav - obrnjeno mavrico. To se zgodi le, ko svetlobni žarki zadenejo tanko plast cirusov pod določenim kotom. Oblaki pa morajo biti sestavljeni iz drobnih ledenih kristalov.
Najpogosteje je tako nenavaden "nebeški most" mogoče opaziti v severnih državah.
"Megleno", "nočno", "ognjeno"
Katere druge vrste mavrice obstajajo? Znanstveniki poudarjajo naslednje:
- megleno;
- noč;
- ognjevit;
- pozimi
Megla nastane, ko sončni žarki prebijejo drobne kapljice vlage, ki sestavljajo meglo. To je bleda, nežna, komaj opazna mavrica. Lahko pa se vidi tudi ponoči, ob polni luni.
In če dežuje in luna močno sije, vas bo očaral spektakel "nočnega" nebesnega loka. Zakaj se mavrica pojavi ob tem času dneva? Zemljin satelit je nizko nad obzorjem, njegova svetloba pa pada na vodne kapljice pod določenim kotom. Tudi ponoči boste videli sij pasu sedmih barv, če ste blizu tekoče vode: to so lahko fontane ali slapovi.
Ognjeni je tudi redek gost na našem nebu. Vpadni kot sončne svetlobe skozi ciruse mora biti približno 58 stopinj. In ledeni kristali, ki jih sestavljajo, ne smejo imeti nič več in nič manj, ampak 6 obrazov. Svetloba, ki se prebije skozi njih, bo dala želeni učinek - pojavila se bo mavrica barve ognja.
In zadnji, prav tako redek gost - zima. Ko pride čas za hude zmrzali, lahko sovpadajo naslednji dejavniki. Sonce močno sije na bledo modrem nebu brez oblačka in v tem času so v zraku razpršeni drobni ledeni kristali. Zaradi odboja svetlobnih žarkov od njih zasveti sedembarvni lok.
Mavrica po dežju je že dolgo preučevan pojav, vendar njen pojav vsakič dojemamo kot čudež.