Sisältö
- Mikä aiheuttaa sateenkaarivärit
- Kuinka sateenkaaret muodostuvat
- Sarja sateenkaaren väreille
- Isaac Newtonin väriteoria
- Muun tyyppiset sateenkaarit
- Sadekaarivärien muistaminen
- Tee oma sateenkaari
Kreikkalaiselle filosofille Aristoteleselle annetaan sateenkaaren "löytäminen" takaisin vuonna 350 B.C. Kuitenkin, vasta noin 1665 A.D., Isaac Newton istutti ensin siemenet siitä, mistä tuli myöhemmin tieteellinen selitys miksi sateenkaarit muodostavat tavan, jolla he tekevät. Sateenkaaren seitsemän väriä - punainen, oranssi, keltainen, vihreä, sininen, indigo ja violetti - näkyvät aina samassa järjestyksessä.
Mikä aiheuttaa sateenkaarivärit
Vaikka sateenkaari voi näyttää siltä, että se on kiinteällä paikalla taivaalla, niin se ei tule. Jokainen näkee sateenkaaren eri paikalla riippuen heidän sijainnistaan maassa ja auringon (tai muun valonlähteen) sijainnista. Toinen hieno tosiasia sateenkaarista on, että kukaan kaksi ihmistä ei koskaan näe täsmälleen samaa asiaa. Näkemäsi vaihtelee sen mukaan, miten valo taivutetaan ja heijastuu takaisin sinulle. Joku, joka näyttää seisovan aivan sateenkaaren alla, katselee sitä todella ja näkee sen kaukaa.
Kaunivärit, jotka näet, kun sateenkaari tulee näkyviin, johtuvat valon jakautumisesta prisman avulla eri aallonpituuksiksi, mikä luo värispektrin. Sateenkaari näkyy yleensä sateen jälkeen, koska kun auringonvalo (näkyvä valkoinen valo, joka on itse asiassa sekoitus kaikista näkyvistä väreistä) kulkee vesipisaroiden läpi, se taipuu ja jakaantuu sateenkaaren väreiksi. Vesipisaroita ovat yleensä sadepisarat, mutta ne voivat myös tulla vesiputoussuihkulta, suihkulähteeltä, sumulta, kasteelta tai sumulta. Sateenkaarit koostuvat seitsemästä väristä, koska vesipisarat hajottavat valkoisen auringonvalon näkyvän valon spektrin seitsemään pääväriin.
Jos kuitenkin tarkastat sateenkaaren tarkemmin, voit nähdä, että yksittäisiä värejä on enemmän kuin seitsemän. Sateenkaari ei ole puhdasta spektriä, mutta koostuu useista väreistä, jotka ovat olleet päällekkäin ja sekoittuneet toisiinsa. Ihmissilmään on yksinkertaisesti liikaa värejä, jotta ne kaikki voidaan erottaa.
Kun sateenkaaren värit ovat päällekkäin reunoillaan, ne tuottavat "valkoisen" valon kirkkauden, mikä tekee sateenkaaren sisäosasta paljon kirkkaamman kuin sen ulkopinta.
Joidenkin tutkijoiden mielestä indigo on liian lähellä sinistä ollakseen todella erotettavissa, mikä antaisi sateenkaaren vain kuusi erotettavissa olevaa väriä.
Kuinka sateenkaaret muodostuvat
Sateenkaari muodostuu, kun auringonvalo on sironnut sadepisaroista silmiin. Tiettyjen sääolosuhteiden on oltava voimassa, jotta näet sateenkaaren. Ensinnäkin aurinko on oltava takana, alhaalla taivaalla ja alle 42 asteen kulmassa horisontin yläpuolella. Mitä matalammalla taivaalla aurinko on, sitä suurempi on sateenkaaren kaari. Lisäksi edessäsi on oltava sadetta, sumua tai muuta vesipisaroiden lähdettä.
Kun valo osuu vesipisaroihin kulmassa, se hidastuu ja muuttaa suuntaa. Tätä kutsutaan taiteeksi ja tapahtuu, koska vesi on tiheämpää kuin ilma. Kun valo menee veteen tietyssä kulmassa, osa siitä valosta heijastuu veden sisäpuolelta ja jättää sitten pisaran. Kun se liikkuu takaisin ilmaan, taittumisprosessi toistuu.
Kun näet sateenkaaren, katsot itse asiassa taitevaloa, joka heijastuu erilaisista sadepisaroista, toiset katsotaan 42 asteen kulmassa (punainen valo), toiset 40 asteen kulmassa (sininen valo) ja toiset välillä. Poikkeamakulma on erilainen punaisella ja sinisellä valolla, koska sininen valo taipuu (taittuu) enemmän kuin punainen valo.
Paras aika nähdä sateenkaari on heti sateenmyrskyn päättymisen jälkeen, kun ilmassa on vielä vesihöyryä. Et näe sateenkaarta sateen myrskyn aikana, koska pilvet estävät suurimman osan valosta. Jos odotat liian pitkään sateen myrskyn jälkeen, kaikki ilman vesihöyryt ovat haihtuneet. Et näe sateenkaarta talvisään jälkeen, kuten lumisade, koska vesipisarat jäätyvät jäähiukkasiksi, jotka sirottavat valoa eri tavoin.
Jos seisot oikeassa paikassa, näet hajotetun auringonvalon heijastuvan takaisin kohti sinua. Värikäs sateenkaari näkyy, kun monet vesipisarat hajottavat valon, koska eri värit poistuvat pisaroista eri kulmissa.
Sateenkaaren muoto on puoliympyrän muotoinen, koska vesipisarat eivät pudota tasaiseen levyyn, vaan eri etäisyyksillä ja nopeuksilla. Useimmissa tapauksissa sateenkaari näkyy kuitenkin osana kaaria, puoliympyrää tai "U" -muotoa. Puoliympyrän muotoinen sateenkaari näkyy aivan auringonnousun tai auringonlaskun aikana vaakatason yläpuolella, kun aurinko on aivan horisontissa. Muutoin näet pienemmän osan sateenkaareista. Normaalisti voit nähdä vain yhden sateenkaaren puolipyörän, koska toinen puoliympyrä on piilotettu horisontin alle. Kuitenkin, jos olet vesipisaroita korkeammassa asemassa, kuten esimerkiksi korkean rakennuksen päällä, näet kokonaisen ympyrän sateenkaaren.Sateenkaarin keskusta on suoraan vastapäätä aurinkoa taivaalla, mikä tarkoittaa, että näet enemmän sateenkaarta auringon lähestyessä horisonttia.
Jos olet onnekas, saatat nähdä kaksinkertaisen sateenkaarin (toissijainen sateenkaari pääosan yläpuolella). Värit ovat toissijaisessa sateenkaarissa päinvastaisessa järjestyksessä, ja se on heikompi kuin ensisijainen sateenkaari, koska kahdesta heijastuksesta poistuu enemmän valoa kuin yhdestä. Toissijainen sateenkaari on levinnyt laajemmalle taivaan alueelle, jolloin se on lähes kaksi kertaa leveämpi kuin ensisijainen sateenkaari.
Kaksinkertaisen sateenkaaren pää- ja toissijaisissa sateenkaareissa on usein tumma nauha. Tätä kutsutaan Alexanders-bändiksi Aphrodisiasin Alexanderin jälkeen, joka kuvasi bändin ensimmäisen kerran vuonna 200 jKr. Bändin pimeys johtuu siitä, että vesipisarat eivät hajotta sinua kohti mitään auringonvaloa ensisijaisen ja ensisijaisen alueen välisten kulmien välillä toissijaiset sateenkaaret.
Sarja sateenkaaren väreille
Sateenkaarivärien sekvenssi on aina sama - punainen, oranssi, keltainen, vihreä, sininen, indigo ja väkivaltainen -, koska valon eri väreillä on erilaiset aallonpituudet. Punainen näkyy aina ensin ja muodostaa sateenkaarien ulkokaarin, koska sen pisin aallonpituus on noin 650 nanometriä. Koska valo taipuu 42 asteessa tuottaaksesi tämän värin, voit melkein aina nähdä sen sateenkaarissa, vaikka muut sateenkaaren värit eivät olisi yhtä ilmeisiä.
Punainen valo, jonka näet sateenkaarissa, tulee pisaroista, jotka ovat hiukan korkeammat ilmakehässä kuin pisarat, jotka sirottelevat violettivaloa. Lyhyemmät aallonpituudet käyvät läpi hieman lisääntyneen suunnanmuutoksen, eli violetti näkyy aina viimeisenä sateenkaaren sisäkehässä, koska sen lyhyin aallonpituus on noin 400 nanometriä.
Isaac Newtonin väriteoria
Noin 1665, Isaac Newton kulki valkoista valoa prisman läpi ja katseli valon muodostavan sateenkaaren, joka koostui seitsemästä eri väristä. Newton uskoi, että värit olivat samanlaisia kuin D: llä alkavan musiikillisen asteikon nuotit eivät sisällä teräviä tai asuntoja. Kaksi väreistä - oranssi ja indigo - vastasivat asteikon puoliaskeleita. Vaikka Newtonin musiikillinen analogia kumottiin myöhemmin (kun tutkijat huomasivat, että musiikitaajuudet ja näkyvän valon aallonpituudet eivät ole yhtä suuret), hänen väriteoriansa osoitti, että valkoinen valo on sekoitus erivärisiä valoja ja auttoi tulevia sukupolvia ymmärtämään paremmin valon luonnetta.
Muun tyyppiset sateenkaarit
Sateenkaarin sijasta saatat nähdä sumu-, kuu- tai punaisen sateenkaaren.
Sumukaari on samanlainen kuin perinteinen sateenkaari, mutta se muodostuu, kun auringonvalo on vuorovaikutuksessa sumuun, sumuun tai pilvään sisältyvien vesipisaroiden kanssa eikä sadepisarajen kanssa. Sumuvesipisaroiden vesipisarat ovat 10–1 000 kertaa pienemmät kuin sadepisarat ja läpimitaltaan lähes aina alle 0,1 mm. Sumuvalo voidaan kutsua valkoisena sateenkaarena, koska toisin kuin perinteisessä sateenkaarissa, jolla on seitsemän erillistä väriä, siinä ei ole melkein väriä. Tämä johtuu siitä, että vesipisarat ovat niin pieniä. Vaikka valo heijastuu edelleen vesipisaroista takaisin kohti sinua, valon diffraktioprosessilla pisaroilla on hallitseva vaikutus. Diffraktio laajentaa heijastettua valonsädettä, hämärtää värejä ja antaa valkoisen tai hyvin heikosti värillisen ulkonäön.
Kuuvisäkeä kutsutaan joskus kuun sateenkaariksi. Tämä tapahtuu, kun valo taittuu kuusta ilmassa olevien vesipisaroiden kautta.
Kuutorvia nähdään hyvin harvoin, koska ne ovat niin heikot. Jopa kirkkaimman täysikuun tuottama valomäärä on paljon pienempi kuin auringon tuottaman valon määrä. Lisäksi täysikuu ei tuota tarpeeksi valoa ihmisen silmän kartiovärireseptoreiden stimuloimiseksi. Värit ovat kuitenkin edelleen olemassa, ja ne voidaan valita pikavalotuksella. Kuurannikot ovat yleisempiä tietyissä maailman osissa, kuten Havaijilla.
Kuukausen näkemiseksi kuun on oltava lähellä tai täydessä vaiheessa ja taivaassa alle 42 asteen kulmassa. Yötaivaan on myös oltava hyvin pimeää, ja kuuta tai muuta vesipisaroiden lähdettä, kuten vesiputous, tulee sataa.
Kuuhun nähden kuu täytyy olla takana. Optimaalinen moonbow-tiputusaika on muutama tunti auringonlaskun jälkeen tai ennen auringonnousua.
Jos satut nähdä punaisen sateenkaaren auringonnousun tai auringonlaskun aikaan, olet huomannut yksivärisen sateenkaaren. Näinä vuorokaudenaikoina auringonvalo kuljettaa suuremman etäisyyden ilmakehässä, jakaen lyhyemmät siniset ja violetit aallonpituudet. Ihmisen silmä ei näe sinistä ja violettia aallonpituutta, joten sateenkaari näyttää olevan täysin punainen.
Sadekaarivärien muistaminen
Helppo tapa muistaa sateenkaaren värit oikeassa järjestyksessä on mnemoniikka, lause, joka ottaa kunkin värin ensimmäisen kirjaimen ja muodostaa uuden sanan. Kun sanat muodostuvat, ne muodostavat helposti muistettavan lauseen. Yleinen sateenkaaren värejä käsittelevä muistooni on Richard Of York Gain Battle In Vain, mutta se on helppo luoda sinulle houkutteleva.
Toinen helppo tapa muistaa sateenkaaren värien järjestys on nimi "Roy G. Biv".
Tee oma sateenkaari
Tarvitset vain oman sateenkaaren tekemisen, ja se on aurinko ja vesiletku. Seiso selkänsä kanssa aurinkoa kohti niin, että olet kohti sitä. Suihkuta vesiletku ilmaan nähdäksesi minipehmeä. Siirrä letkua ylös tai alas tarvittaessa. Tämä toimii parhaiten hyvin aurinkoisina päivinä.
Toinen tapa luoda sateenkaari on pitää lasiprisma ikkunaan saakka, jotta valo paistaisi sen läpi.