Веселка, як одне з найзагадковіших явищ природи
Хто вперше відкрив веселку?
Точнісінько сказати, хто саме вперше дав визначення тому, що ж насправді веселка, сказати досить складно. Це унікальне природне явище було відоме нашим предкам. Наприклад, у символіці багатьох народів веселку було прийнято ототожнювати з величезним змієм, який випивав моря, річки та озера. Напівкругла форма веселки наводила людей на думки про кільце, яке охоплювало всю землю. У Китаї веселку було прийнято вважати небесним драконом, який був своєрідним знаком об’єднання двох початків інь та янь. У Стародавньому Римі, наприклад, веселка вважалася луком Індри (бога-громовержця). А в індуїзмі взагалі веселку називали вищим йогічним станом, досягти якого можна в царстві сансари. У індіанців веселка вважалася добрим божеством.
Але це все далеке минуле. А ось у 1596 році вперше про веселку став писати філософ та письменник із Франції Рене Декарт. Саме він систематично розглянув це питання у своїй знаменитій роботі під назвою «Міркування про метод» у 1967 році. Декарт зміг зробити ймовірний розрахунок шляхів, якими промені світла проходили в різних точках скляного глобуса з водою. Таким чином він зміг визначити і кути заломлення. Однак Декарт тільки зробив припущення, а ось голландський астроном і математик Віллеброрд Снелл виявив математичний закон заломлення світла ще за 16 років до того, як була виконана декартова дисертація з цього питання. Проте своєї роботи вчений не зміг опублікувати. 1626 року він помер.
Про веселку буде докладніше у цьому відеоролику.
Наукове обґрунтування появи веселки
Веселка по праву вважається одним із найкрасивіших явищ природи. Про те, як і звідки з’являється це дивовижне явище, людина цікавилася з незапам’ятних часів. Багато хто навіть пов’язував появу веселки з безліччю повір’їв і легенд, люди примудрялися порівнювати веселку з небесним мостом і зараховувати її до чарівництва. Але тим часом веселка, як явище природи, можна пояснити з наукового погляду. Це атмосферне оптичне явище зазвичай спостерігається, коли Сонце починає висвітлювати безліч водяних крапель під час дощу чи туману, і навіть після дощу. Тобто веселка з’являється на небі, як наслідок заломлення сонячних променів у краплях води. Виникати веселка також може і у відбитих сонячних променях від водної поверхні водойм, водоспадів та морських заток. Виглядає така веселка максимально ефектно.
Чому у веселці сім кольорів?
Давним-давно вчені змогли довести те що, що у веселки безперервний багатобарвний спектр. Однак у ньому прийнято виділяти сім основних кольорів. Що цікаво, але вперше використати поняття «спектр» став саме Ісаак Ньютон, описуючи свої оптичні досліди. Вченому вдалося в ході своїх дослідів спостерігати за відображенням світла завдяки тому, що промінь світла падав на поверхню скляної призми під кутом до поверхні. Причому частина падаючого під кутом світла проходила через скло, утворюючи при цьому різнокольорові смуги. Ісаак Ньютон розділив світло на сім кольорів, однак у своїх наукових статтях він зазначив, що спочатку ним було виявлено лише п’ять. Першими виявленими квітами були червоний, жовтий, зелений, блакитний та фіолетовий. Синій та помаранчевий були їм додані лише згодом. Що стосується саме числа сім, то воно було обрано вченим теж недарма. Сімка була обрана з переконання, що між квітами, музичними нотами та об’єктами сонячної системи та днями тижня є певний незрозумілий зв’язок. Але, що примітно, ця теорія була однаково добре всіма сприйнята. Наприклад, ті ж американці та французи вважають, що у веселки шість кольорів. А у японців зовсім у спектрі відсутній зелений колір. І багато в чому це пояснюється тим, що у японців у мові немає такого кольору, як зелений. А у японців зовсім у спектрі відсутній зелений колір. І багато в чому це пояснюється тим, що у японців у мові немає такого кольору, як зелений. А у японців зовсім у спектрі відсутній зелений колір. І багато в чому це пояснюється тим, що у японців у мові немає такого кольору, як зелений.
Ширина та яскравість веселки: від чого залежать?
Згідно з розрахунками за формулами дифракційної теорії, які були виконані для крапель різного розміру, ширина веселки, її наявність, розташування та яскравість кольорів, а також положення самих дуг залежить безпосередньо від розміру крапель дощу. Так, для крапель радіусом від 0,5 до 1 мм зовнішній шар основної веселки буде яскравим темно-червоного кольору, а за ним вже йтиме світло-червоний колір та всі інші відтінки веселки. Особливо яскравими в такому разі здаватимуться фіолетовий та зелений кольори. При радіусі крапель дощу в 0,25 мм червоний край веселки виглядатиме менш інтенсивним. Інші кольори матимуть колишню інтенсивність, а ось деякі дуги фіолетового кольору будуть змінюватися зеленими. При радіусі крапель дощу 0,1 і 0,15 мм червоного кольору в веселці не буде. Зовнішній шар веселки буде помаранчевим, а додаткові дуги будуть дедалі жовтішими. А між ними і основною веселкою та першою додатковою з’являться характерні просвіти. Таким чином, виходить, що за кольором веселки можна визначити розмір крапель дощу. Чим більше будуть краплі дощу, тим веселка буде яскравішою.
Подвійна веселка: чому виникає?
Іноді на небі замість однієї веселки можуть з’являтися дві. За звичайною веселкою може бути чітко видно друга, колір якої буде менш інтенсивним. У деяких випадках друга веселка може бути ледь помітною і практично непомітною. У другої веселки, як правило, всі кольори перевернуті. Тобто в ній спочатку йде фіолетовий відтінок. Чому так відбувається? І чому з’являється друга веселка? Справа в тому, що поява другої веселки пояснюється повторним відображенням сонячних променів усередині крапель дощу.
