Sateenkaari yhtenä luonnon salaperäisimmistä ilmiöistä
Kuka löysi sateenkaaren ensimmäisenä?
On melko vaikea sanoa tarkalleen, kuka tarkasti ensimmäisenä määritteli, mikä sateenkaari todella on. Tämä ainutlaatuinen luonnonilmiö tunsivat esi-isämme. Esimerkiksi monien kansojen symboliikassa oli tapana tunnistaa sateenkaari valtavaan käärmeeseen, joka joi meriä, jokia ja järviä. Sateenkaaren puoliympyrän muotoinen muoto sai ihmiset ajattelemaan rengasta, joka peitti koko maan. Kiinassa sateenkaari pidettiin taivaallisena lohikäärmeenä, mikä oli eräänlainen merkki kahden yinin ja yangin periaatteen liitosta. Esimerkiksi muinaisessa Roomassa sateenkaari pidettiin Indran (ukkonen jumalan) jousena. Ja hindulaisuudessa sateenkaari kutsuttiin korkeimmaksi joogatilaksi, joka voidaan saavuttaa samsaran valtakunnassa. Intiaanien keskuudessa sateenkaari pidettiin hyvänä jumalana.
Mutta se kaikki on kaukaisessa menneisyydessä. Mutta vuonna 1596 ranskalainen filosofi ja kirjailija Rene Descartes alkoi kirjoittaa sateenkaaresta ensimmäistä kertaa. Hän käsitteli tätä kysymystä systemaattisesti kuuluisassa teoksessaan Discourse on Method vuonna 1967. Descartes pystyi tekemään arvauslaskelman reiteistä, joita pitkin valonsäteet kulkivat lasipallon eri kohdissa veden kanssa. Siten hän pystyi määrittämään taitekulmat. Descartes esitti kuitenkin vain hypoteettisen selityksen, mutta hollantilainen tähtitieteilijä ja matemaatikko Willebrord Snell löysi valon taittumisen matemaattisen lain 16 vuotta ennen kuin Cartesianin väitöskirja tästä aiheesta valmistui. Tiedemies ei kuitenkaan voinut julkaista työtään. Vuonna 1626 hän kuoli.
Tässä videossa kerrotaan enemmän sateenkaaresta.
Tieteelliset perusteet sateenkaaren ilmestymiselle
Sateenkaari pidetään yhtenä kauneimmista luonnonilmiöistä. Ihmiset ovat olleet kiinnostuneita siitä, miten ja mistä tämä hämmästyttävä ilmiö tulee ikimuistoisista ajoista lähtien. Monet jopa yhdistävät sateenkaaren ulkonäön moniin uskomuksiin ja legendoihin, ihmiset onnistuivat vertaamaan sateenkaaren taivaalliseen siltaan ja luokittelemaan sen taikuudeksi. Mutta sillä välin sateenkaari luonnonilmiönä voidaan selittää tieteellisestä näkökulmasta. Tämä ilmakehän optinen ilmiö havaitaan yleensä, kun aurinko alkaa valaista monia vesipisaroita sateen tai sumun aikana ja myös sateen jälkeen. Eli taivaalle ilmestyy sateenkaari, joka johtuu auringonvalon taittumisesta vesipisaroissa. Sateenkaari voi ilmaantua myös altaiden, vesiputousten ja merenlahden vedenpinnalta heijastuneessa auringonvalossa. Tällainen sateenkaari näyttää mahdollisimman vaikuttavalta.
Miksi sateenkaaressa on seitsemän väriä?
Kauan sitten tiedemiehet pystyivät todistamaan sen tosiasian, että sateenkaarella on jatkuva monivärinen spektri. Siinä on kuitenkin tapana erottaa seitsemän pääväriä. Mielenkiintoista on, että Isaac Newton käytti ensimmäisenä "spektrin" käsitettä kuvaillessaan optisia kokeitaan. Kokeidensa aikana tiedemies pystyi tarkkailemaan valon heijastusta johtuen siitä, että valonsäde putosi lasiprisman pinnalle kulmassa pintaan nähden. Lisäksi osa kulmassa tulevasta valosta kulki lasin läpi muodostaen monivärisiä raitoja. Isaac Newton jakoi valon seitsemään väriin, mutta hän totesi tieteellisissä kirjoissaan, että hän löysi alun perin vain viisi. Ensimmäiset löydetyt värit olivat punainen, keltainen, vihreä, sininen ja violetti. Sininen ja oranssi lisättiin häneen vasta myöhemmin. Mitä tulee numeroon seitsemän, sitten tiedemiehet valitsivat sen myös syystä. Seitsemän valittiin uskomuksesta, että värien, sävelten ja aurinkokunnan esineiden ja viikonpäivien välillä on jokin selittämätön yhteys. Mutta on huomattavaa, että kaikki eivät ottaneet tätä teoriaa yhtä hyvin vastaan. Esimerkiksi samat amerikkalaiset ja ranskalaiset uskovat, että sateenkaarella on kuusi väriä. Ja japanilaisilla ei ole lainkaan vihreää spektrissä. Ja tämä johtuu suurelta osin siitä, että japanin kielellä ei ole sellaista väriä kuin vihreä. Ja japanilaisilla ei ole lainkaan vihreää spektrissä. Ja tämä johtuu suurelta osin siitä, että japanin kielellä ei ole sellaista väriä kuin vihreä. Ja japanilaisilla ei ole lainkaan vihreää spektrissä. Ja tämä johtuu suurelta osin siitä, että japanin kielellä ei ole sellaista väriä kuin vihreä.
Sateenkaaren leveys ja kirkkaus: mistä ne riippuvat?
Diffraktioteorian kaavoilla tehtyjen laskelmien mukaan, jotka suoritettiin erikokoisille pisaroille, sateenkaaren leveys, sen läsnäolo, värien sijainti ja kirkkaus sekä itse kaarien sijainti riippuvat suoraan sadepisaroiden koko. Joten pisaroiden, joiden säde on 0,5–1 mm, pääsateenkaaren ulkokerros on kirkkaan tummanpunainen, jota seuraa vaaleanpunainen ja kaikki muut sateenkaaren sävyt. Violetit ja vihreät värit näyttävät tässä tapauksessa erityisen kirkkailta. Kun sadepisaran säde on 0,25 mm, sateenkaaren punainen reuna näyttää vähemmän voimakkaalta. Muilla väreillä on sama voimakkuus, mutta jotkut violetit kaaret muuttuvat vihreiksi. Kun sadepisaran säde on 0,1 ja 0,15 mm, sateenkaaressa ei ole punaista väriä. Sateenkaaren ulkokerros on oranssi, ja lisäkaaret ovat yhä keltaisempia. Ja niiden ja pääsateenkaaren ja ensimmäisten ylimääräisten, tyypillisten aukkojen väliin ilmestyy. Siten käy ilmi, että sateenkaaren värin perusteella voidaan määrittää sadepisaroiden koko. Mitä enemmän sadepisaroita, sitä kirkkaampi sateenkaari.
Kaksinkertainen sateenkaari: miksi se näkyy?
Joskus taivaalle saattaa ilmestyä kaksi sateenkaari yhden sijasta. Tavallisen sateenkaaren takaa näkyy selvästi toinen, jonka väri on vähemmän voimakas. Joissakin tapauksissa toinen sateenkaari voi olla hienovarainen ja melkein näkymätön. Toisessa sateenkaaressa kaikki värit ovat yleensä käänteisiä. Eli siinä on ensin violetti sävy. Miksi tämä tapahtuu? Ja miksi toinen sateenkaari ilmestyy? Tosiasia on, että toisen sateenkaaren ilmestyminen selittyy auringonsäteiden toistuvalla heijastuksella sadepisaroiden sisällä.
