Почему появляется радуга для детей. Почему бывает радуга? Составные части радуги

Радуга - одно из самых удивительных явлений природы. Что такое радуга? Как она появляется? Эти вопросы интересовали людей во все времена. Даже Аристотель пытался разгадать ее тайну. Существует множество поверий и легенд, связанных с ней (дорога на тот свет, связь между небом и землей, символ изобилия и т.п.). Некоторые народы верили, что тот, кто пройдет под радугой, поменяет свой пол.

Ее красота поражает и восхищает. Глядя на этот разноцветный «волшебный мост», хочется верить в чудеса. Появление радуги в небе оповещает, что ненастье закончилось и пришла ясная солнечная пора.

Когда бывает радуга? Ее можно наблюдать во время дождя или после ливня. Но для ее возникновения недостаточно молнии и грома. Она появляется лишь в том случае, если сквозь тучи пробивается солнце. Нужны определенные условия для того, чтобы ее можно было заметить. Необходимо находиться между дождем (он должен быть спереди) и солнцем (оно сзади). Ваши глаза, центр радуги и солнце должны быть на одной линии, иначе этого волшебного моста вам не видать!

Наверняка многие замечали, что бывает, когда лучик падает на мыльный пузырь или на край скошенного зеркала. Он разделяется на разнообразные цвета (зеленый, синий, красный, желтый, фиолетовый и т.д.). Предмет, который разбивает луч на составляющие цвета, называют призмой. А образующуюся разноцветную линию - спектром.

Так что такое и есть изогнутый спектр, цветная полоса, образовавшаяся в результате разделения луча света при прохождении через дождевые капли (они в этом случае являются призмой).

Цвета солнечного спектра располагаются в определенном порядке. С одной стороны - красный, затем оранжевый, рядом - желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Радуга хорошо видна, пока капельки дождя падают равномерно и часто. Чем чаще, тем она ярче. Таким образом, в дождевой капле происходят сразу три процесса: преломление, отражение и разложение света.

Где увидеть радугу? У фонтанов, водопадов, на фоне капель, разбрызгиваемых и т.п. Ее расположение на небе зависит от положения солнца. Можно полюбоваться всем радужным кругом, если оказаться высоко в небе. Чем выше солнце поднимается над горизонтом, тем меньше становится цветной полукруг.

Первая попытка объяснить, что такое радуга, была предпринята в 1611 году Антонио Доминисом. Его объяснение отличалось от библейского, поэтому он был приговорен к смерти. В 1637 году Декарт дал научное явлению на основании преломления и отражения солнечного света. В то время еще не знали о разложении луча на спектр, то есть дисперсии. Поэтому радуга Декарта оказалась белой. Через 30 лет ее «раскрасил» Ньютон, дополнив теорию коллеги объяснениями преломления цветных лучей в каплях дождя. Несмотря на то, что теории уже более 300 лет, она правильно формулирует, что такое радуга,основные ее особенности (расположение цветов, положение дуг, угловые параметры).

Поразительно, как привычныые для нас свет и вода создают вместе совершенно новое, невообразимой красоты, произведение искусства, подаренное нам природой. Радуга всегда вызывает всплеск эмоций и надолго остается в памяти.

Кто не видал радуги? Это красивое небесное явление наблюдается при дожде и всегда привлекает наше внимание. Часто думают, что яркая многокрасочная радуга появляется лишь перед окончанием дождя. Это неверно. Нередки случаи, когда радуга появляется и перед началом дождя. Можно наблюдать радугу и независимо от дождя. Посмотрите, например, на брызги воды у фонтана, освещенные солнцем, и вы заметите в них маленькую радугу, подобную небесной. Чтобы увидеть такую радугу, надо встать спиной к солнцу.

В прежние времена, когда люди ещё очень мало знали об окружающем их мире, радугу считали «небесным знамением». Так, древние греки думали, например, что радуга - это улыбка богини Ириды.

Попытки научно объяснить явление радуги жестоко преследовались церковниками. В начале XVII века был отлучён от церкви и приговорён к смертной казни учёный Доминис, который пытался объяснить радугу естественными причинами. Он умер в тюрьме, не дождавшись казни, но труп его был всё-таки предан казни и сожжён!
Правильное научное объяснение радуги было дано после того, как была разгадана природа белого света.

Около трёхсот лет назад чешский учёный Марк Марця открыл, что белый солнечный свет является светом сложным. Марци приготовлял различные граненые стёкла и наблюдал, как через них проходит солнечный свет. Однажды Марци взял для опыта кусок стекла в виде клина - стеклянную призму - и поставил её на пути тонкого луча солнечного света в тёмной комнате. Результат был неожиданный: на стеке комнаты, там, где должен был упасть солнечный луч, прошедший через стеклянную трёхгранную приему, появилась многоцветная радужная полоса. Она была подобна небесной радуге - различные цвета в полоске на стене располагались в том же порядке, что и в небесной радуге, переходя друг в друга: за красным цветом шёл оранжевый, затем желтый, зелёный, голубой, синий и фиолетовый.
Марци понял, что белый свет - это свет сложный; при определённых условиях он разлагается на многие цветные лучи, образуя радужные полосы.

Позднее английский учёный Ньютон объяснил, почему стеклянная призма разлагает белый свет. Оказывается, солнечные лучи, проходя через призму, отклоняются от своего первоначального направления, они, как говорят, преломляются. При этом различные цветные лучи, входящие в состав белого света, преломляются в призме по-разному - одни больше, другие меньше. Меньше всего преломляются красные лучи, сильнее всего - фиолетовые. Благодаря различному преломлению цветные лучи и становятся видимы, когда белый солнечный луч пройдёт через призму.

Призма как бы разделяет цветные лучи друг от друга. В других стёклах, например в обычном оконном, цзетные лучи преломляются одинаково, и мы видим поэтому тот же белый свет.
Многоцветную полосу разложенного белого света называют спектром.

То, что белый свет состоит из разноцветных лучей, доказывается и таким опытом. Картонный круг разделён на семь частей, как показано на рисунке, и части покрашены в основные спектральные цвета. Если такой круг быстро вращать, то разноцветные полоски сливаются в одно беловато-серое пятно. Получается это по той причине, что зрительные впечатления от различно окрашенных частей круга, попадая на сетчатку глаза, накладываются при быстром вращении круга одно на другое, и, таким образом, как-бы смешиваются между собой. Сероватым, а не чисто белым мы видим такой круг потому, что очень трудно покрасить отдельные части круга так, чтобы они в точности соответствовали спектральным цветам природной радуги.

После открытия спектральных цветов стало ясно, что и в небесной радуге мы наблюдаем солнечные лучи, разложенные в спектр.

Но каким же путём это происходит в природе? Что здесь заменяет стеклянную призму?
Оказывается, радуга возникает в тех случаях, когда лучи Солнца преломляются и отражаются в каплях дождя. Вот как это происходит в простейшем виде. Лучи солнечного света падают на каплю воды. Входя в каплю, они изменяют своё направление, преломляются и при этом разлагаются на цветные лучи. Цветные лучи, пройдя через каплю, отражаются от её внутренней противоположной части (в месте 2) и снова проходят через каплю воды. Выходя из капли в месте 5, цветные лучи преломляются ещё раз и попадают в глаз наблюдателя. При этом, как и в стеклянной призме, более всего отклоняются от своего первоначального направления фиолетовые лучи видимого спектра, а менее всего - красные. Такое преломление лучей солнечного света происходит одновременно во множестве капель.

Чтобы увидеть радугу, наблюдателю надо стоять между Солнцем и каплями дождя, в которых происходит преломление солнечных лучей, и спиной к Солнцу. Так как цветные лучи выходят из капли под разными Углами, то ясно, что от каждой капли в глаз наблюдателя может попасть лишь один какой-либо цветной луч. Остальные лучи, идущие из той же капли, наблюдатель не увидит, они пройдут мимо его глаза - выше или ниже.

От самых верхних капель, преломлённые лучи от которых ещё увидит наблюдатель, будут падать в глаза наблюдателя лишь красные лучи - ведь они отклоняются при преломлении меньше всех. От капель, лежащих ниже, в глаз будут попадать уже оранжевые лучи. Капли, лежащие ещё ниже, пошлют в глаза наблюдателя уже жёлтые лучи, и так далее - до фиолетовых включительно. Лучи, отражаемые соседними каплями, сливаются и таким образом наблюдатель видит ряд цветных полос-от верхней красной до фиолетовой нижней.

Но почему же мы видим радугу в виде дуги? И это объясняется довольно просто. Соедините мысленно Солнце со всеми точками, лежащими, скажем, на красной полосе радуги, вы получите конусообразную поверхность, ось которой проходит через глаз наблюдателя (рис. 6). Каждая капля на этой поверхности находится в одинаковом отношении как к Солнцу, так и к наблюдателю. Поэтому от всех этих капель в глаз наблюдателя и попадают одни красные лучи. Сливаясь, они и дают красную дугообразную линию. Такую же линию, но оранжевую, образуют дождевые капли, находящиеся ниже, и так далее.
Так образуется радуга, которая видна до тех пор, пока дождевые капли падают достаточно часто и равномерно.

Яркость радуги зависит от количества капелек воды в воздухе и от их размеров. Установлено, что чем крупнее капли, тем ярче радуга. Вот почему радуга особенно ярка во время кратковременного летнего дождя, когда на землю выпадают частые крупные капли. Замечено также, что в зависимости от величины капелек изменяется и вид радуги - меняется яркость и ширина её отдельных полос. Так, капли диаметром от 0,5 до 1 миллиметра дают радугу с яркими фиолетовой и зелёной полосами и с очень слабой голубой полосой. Когда размеры капелек значительно меньше, в радуге мало заметна красная полоса, а более выделяется жёлтая. Например, капельки диаметром в 0,1 долю миллиметра и несколько меньше дают яркую красивую радугу, несколько более широкую, чем обычно, в которой чистого красного цвета нет совсем. Если в радуге ясно заметна белая полоса, то это означает, что величина капель дождя не превышает 0,03 доли миллиметра.

Вообще, чем меньше величина капелек воды, дающих явление радуги, тем белесоватее оттенки радужных цветов, а также тем шире радужная полоса. Таким образом, по виду радужных полос на небе можно определять величину дождевых капель.
Мельчайшие капельки воды, образующие туман и облака, радуги уже не дают.

Когда Солнце находится на горизонте, мы видим радугу в виде полного полукруга. По мере подъёма Солнца радуга постепенно уменьшается в размерах, опускаясь к горизонту. Когда Солнце поднимается над горизонтом выше 42 градусов, радуга уходит за горизонт (градус - единица измерения дуг окружностей; дуга в один градус - 7збо часть окружности; диск Луны, для примера, равен ‘/г градуса). Поэтому-то летом в полдень радуги и не бывает видно. Во второй половине дня, при заходе Солнца, снова можно увидеть радугу.

Таким образом, с земли нельзя увидеть радугу более чем в половину окружности. Но если подняться над землёй, то можно увидеть и почти полный круг радуги.

Чаще всего мы видим одну радугу. Однако нередки случаи, когда на небе появляются одновременно две радужные полосы, расположенные одна над другой. При этом у другой радуги цвета полос располагаются в обратном порядке - верхняя часть дуги имеет фиолетовую окраску, а нижняя - красную.

Причина этого явления также установлена. Двойная радуга объясняется тем, что солнечные лучи дважды отражаются в каплях, находящихся выше капель, дающих обычную радугу. Таксе двойное отражение света в капле воды изображено на рисунке 8. Сравнивая простое отражение света в капле (см. рис. 5) с двойным его отражением, нетрудно установить, что если при простом отражении в глаз попадает красный луч, то при двойном отражении наблюдатель увидит фиолетовый луч.
Схема образования двойной радуги показана на рисунке

Так как при двойном отражении в капле теряется больше света, яркость второй радуги всегда меньше, она выглядит бледнее.
Наблюдают, правда, довольно редко, и ещё большее число радужных небесных дуг - три, четыре и даже пять одновременно!

Это интересное явление наблюдали, например, ленинградцы 24 сентября 1948 года, когда во второй половине дня среди туч над Невой появилось четыре радуги.
Такое явление происходит благодаря тому, что радуга может возникать не только от прямых солнечных лучей; нередко она появляется и в отражённых лучах Солнца. Это можно видеть на берегу морских заливов, больших рек и озёр. Многократные радуги, наблюдаемые на небе одновременно, и вызываются часто этой причиной. Три-четыре такие радуги - обыкновенные и отражённые - опоясавшие небо, создают подчас очень красивую картину.

Так как отражённые от водной поверхности лучи Солнца идут снизу вверх, то радуга, образующаяся в этих лучах, может выглядеть иногда совершенно необычно: «вверх ногами»
И, наконец, расскажем о лунной радуге. Обычно думают, что радуга бывает только днём. На самом деле радуга бывает и ночью, правда, всегда более слабая, и наблюдается она весьма редко. Увидеть такую радугу можно после ночного дождя, когда из-за туч выглянет Луна. Радуга появляется на небе в стороне, противоположной Луне

Начиная с древних времён, люди пытались постичь тайну радуги: почему она появляется, какие предзнаменования с ней связаны? Некоторые племена считали, что «небесный мост» ведёт избранных в потусторонний мир, а другие полагали, что именно с этих сияющих полос боги орошают земли влагой.

Двойная радуга порождала ещё большее количество представлений и легенд. Но выводы учёных позволили понять точную причину этого явления.

Всё дело в каплях

Современные представления о радуге иные. Она состоит из мелких капель воды, которые из-за преломления света создают многоцветное сияние. Переливающаяся дуга может загореться в небе сразу после обильного дождя или обыкновенного тумана, её легко увидеть, направляя на грядки струю из шланга. Можно её заметить, находясь на берегу озера или стоя возле реки.

Человеческому взору доступны лишь 7 цветов «небесного моста», но на самом деле оттенков в нём гораздо больше! Яркость и размеры дуги зависят от того, насколько крупными окажутся капли дождя: самые большие из них обеспечивают радуге насыщенные краски.

Также размеры капель обусловливают цвет «небесного моста». Мелкие дают тусклые жёлтые края у радуги. При наличии крупных в ней будет преобладать красный цвет.

Учёные выяснили, что под углом преломления лучей чуть больше 40 градусов радуга станет видна зрителю. Но источник света при этом должен находиться за спиной человека. Лучше всего наблюдать это природное явление, находясь на вершине горы или глядя из окна самолёта.

Две, три - кто больше?

Приметы гласят: если на небе вспыхнула двойная радуга - можно смело загадывать желание. Такое случается, когда луч света дважды проходит сквозь капли. Согласно многолетним наблюдениям, это предвещает ненастную погоду. Полоса неба между «мостами» всегда тёмная.

Кстати, радуг после дождя может быть не 2, а больше - 3 или даже 4. Великолепное зрелище!

Настоящими счастливцами можно считать тех людей, которые видели редкое явление - перевёрнутую радугу. Это случается лишь тогда, когда лучи света падают на тонкий слой перистых облаков под определённым углом. Облака же, в свою очередь, должны состоять из мельчайших кристалликов льда.

Чаще всего такой необыкновенный «небесный мост» можно наблюдать в северных странах.

«Туманная», «ночная», «огненная»

Какие ещё есть виды радуги? Учёные выделяют следующие:

• туманная;
• ночная;
• огненная;
• зимняя.

Туманная получается, когда лучи солнечного света пробиваются сквозь мельчайшие капельки влаги, составляющие туман. Это бледная, нежная, едва заметная радуга. Зато её можно увидеть даже ночами, в полнолуние.

А если идёт дождь и ярко светит Луна, вы будете заворожены зрелищем «ночной» небесной дуги. Почему появляется радуга в это время суток? Спутник Земли стоит низко над горизонтом, и его свет падает на капли воды под определённым углом. Также по ночам вы увидите сияние полосы из семи цветов, если находитесь возле струящейся воды: это могут быть фонтаны или водопады.

Огненная - тоже нечастая гостья на нашем небе. Угол падения солнечных лучей сквозь перистые облака должен быть около 58 градусов. А кристалликам льда, составляющим их, необходимо иметь не более и не менее, а 6 граней. Свет, пробиваясь сквозь них, даст нужный эффект - появится радуга цвета огня.

И последняя, тоже редкая гостья – зимняя. Когда наступает пора сильных морозов, могут совпасть такие факторы. Солнце ярко сияет на безоблачном, бледно-голубом небе, а в воздухе в это время рассеяны мельчайшие кристаллики льда. В результате отражения от них лучей света загорается семицветная дуга.

Радуга после дождя - давно изученное явление, и всё же появление её каждый раз воспринимается как чудо.

Что никогда не покидает человека в самой отчаянной ситуации? Надежда на то, что положение изменится, что снова выглянет солнце.

Однажды на земле произошло стихийное бедствие, которое никто не мог предугадать – всемирный потоп. Дело в том, что человечество сильно развратилось, и Бог пожалел, что вообще однажды сотворил людей: «И сказал Господь: истреблю с лица земли человеков, которых Я сотворил, ибо Я раскаялся, что создал их. Ной же обрел благодать пред очами Господа. Вот житие Ноя: Ной был человек праведный и непорочный в роде своем; Ной ходил пред Богом» (Быт.6:5-9).

Тогда Бог повелел Ною построить большой корабль и войти в него со своей семьей, а также взять с собой по паре всех животных. Это повеление было выполнено, и вода покрыла всю землю. Ною ничего не оставалось, как надеяться.

И Бог не забыл о Ное: вода с земли сошла, и Ной с семьей ступили на берег. «И сказал Господь в сердце Своем: не буду больше проклинать землю за человека, потому что помышление сердца человеческого — зло от юности его; и не буду больше поражать всего живущего, как Я сделал: впредь во все дни земли сеяние и жатва, холод и зной, лето и зима, день и ночь не прекратятся.…Вот знамение завета, который Я поставляю между Мною и между вами и между всякою душею живою, которая с вами, в роды навсегда: Я полагаю радугу Мою в облаке, чтоб она была знамением завета между Мною и между землею… и не будет более вода потопом на истребление всякой плоти» (Быт.8-9).

Радуга – символ надежды, символ возрождения, символ спасения, символ прощения Богом человечества, печать, гарантирующая продолжение этого мира. А также намек на то, что грядут лучшие времена и более счастливое Царство. В нем, как говорит Библия, радуга окружает престол Всевышнего. Она – первый завет, который Бог заключил с человеком. Завет, знамение которого мы можем видеть и сегодня.

Такие разные радуги

C самого детства каждый улыбается, когда видит радугу. Действительно, сложно смотреть на радугу и не испытывать нечто восхитительное. Что же это такое – радуга?

Каждый охотник желает знать

С научной точки зрения, она – атмосферное оптическое явление, которое наблюдается при освещении солнцем множества водяных капелек во время дождя или тумана, или после дождя в результате преломления солнечных лучей в каплях воды под углом 42 градуса. Солнечные лучи, летящие со скоростью 300 тыс. километров в секунду и встречающие на своем пути Землю, способны творить чудеса, достойные руки художника.

Принято считать, что в радуге присутствует 7 цветов, все их знают с детства. Свет, проходя сквозь капли дождя, как через призму, делится на спектр различных цветов. Но не все оттенки спектра способен видеть человеческий глаз. В древности считали, что радуга состоит из трех цветов. И только в XVII веке, когда наука развилась, ученые смогли выделить весь спектр цветов солнечного света, и мы получили современное законченное понимание о радуге. Кстати, в Китае радугу до сих пор делят на пять цветов, исключая при этом оранжевый и фиолетовый.

Белая и круглая радуги

Но радуги бывают разные. Вы когда-нибудь видели или слышали о белой или круглой радугах? А они бывают. Белая радуга появляется только ночью при лунном свете после дождя, если смотреть под определенным углом преломления света. Это достаточно редкое явление, тем не менее, его можно увидеть. Так же, как и круглую радугу. Вообще-то, радуга всегда бывает в форме круга, но человек способен видеть только половину данной окружности, потому что находится в определенной плоскости на земле. Если подняться на высоту птичьего полета и посмотреть на радугу с высоты, то можно увидеть весь круг радуги.

Перевернутая радуга

Перевернутая радуга – явление довольно редкое. Она появляется при определенных условиях, когда на высоте 7-8 километров тонкой завесой располагаются перистые облака, состоящие из ледяных кристалликов. Солнечный свет, падая под определенным углом на эти кристаллы, разлагается на спектр и отражается в атмосферу. Цвет в перевернутой радуге располагается в обратном порядке: сверху находится фиолетовый, а снизу – красный.

Огненная радуга

Огненная радуга – редкое оптическое атмосферное явление. Она появляется, когда солнечный свет проходит сквозь перистые облака под углом 58 градусов над горизонтом. Еще одно необходимое условие возникновения огненной радуги — шестиугольные кристаллы льда, имеющие форму листа, их грани должны быть параллельными земле. Солнечные лучи, проходя сквозь вертикальные грани ледяного кристалла, преломляются и зажигают огненную радугу.

Персональная радуга

Каждый из нас видит свою собственную, персональную радугу. Когда вы смотрите на радугу, то видите свет, преломленный от одних капель дождя, а человек, стоящий рядом с вами, смотрит на ту же радугу, но видит свет, отраженный от других капель дождя. Кроме того, каждый видит цвета по-разному в зависимости от света. Так же происходит и в жизни: каждый человек смотрит на проблему по-разному и решает эту проблему также по-разному.

Какова бы ни была радуга: обычная, круглая, огненная, перевернутая, двойная или тройная – она в любом своем случае несет надежду на будущее. Как для Ноя много лет назад радуга явилась началом новой жизни (эту историю можно прочесть в Библии, в книге Бытие с 6 главы), так и для нас пусть радуга всегда будет напоминанием о том, что Бог нас не оставит и не покинет, что впереди – лучшее.

По материалам сайтов n-t.ru; vse-sekrety.ru, подготовила Наталия Кудряшова

Ты никогда не мечтал пройти по радуге и попасть в сказочную страну? У меня всегда улучшается настроение, когда я вижу это очень красивое природное явление. Сегодня я отвечу вам на вопрос "Как образуется радуга?"

Давным-давно люди считали радугу дорогой в небеса и верили, что по ней можно добраться до мира Богов.

Теперь радуга имеет свое научное объяснение. После дождя некоторые капельки зависают в воздухе, так и не добравшись до земли. Лучики солнца попадают на капли дождя и, отражаясь от них, словно от зеркала, становятся разноцветными.

Наверное, все замечали, что происходит, когда луч света попадает на поверхность мыльного пузыря. Предмет, который может вот так разложить луч света на различные цвета, называется «призмой». Образуемые цвета создают полоску из цветных сочетающихся линий, которая называется «спектр». И получается, что радуга и есть большой изогнутый спектр, или полоса цветных линий, образовавшихся в результате разложения луча света, проходящего через капельки дождя. В данном случае капли дождя играют роль призмы. Радуга всегда встречается там, где лучи солнца встречают капельки воды. Например, на водопадах, фонтанах.А можно самому сделать завесу капель из ручного пульверизатора и, встав спиною к солнцу, увидеть радугу, созданную собственными руками.

Впервые цвета радуги выделил древнегреческий ученый Ньютон. Правда сначала он определил только пять окрасок - красная, желтая, зеленая, голубая и фиолетовая. Но позже увидел ещё и оранжевый цвет. Однако число 6 в те времена считали дьявольским, и ученый добавил в спектр синий оттенок. Семь - число равное количеству нот музыкальной гаммы, показалось Ньютону очень симпатичным. Так и оставили, хотя на самом деле цвета в радуге плавно переходят друг в друга через множество промежуточных оттенков.

Вы можете видеть радугу только в том случае, если находитесь строго между солнцем (оно должно быть сзади) и дождем (он должен быть перед вами). Иначе радуги не увидеть!

Еще одно условие: солнце, ваши глаза и центр радуги должны находиться на одной линии! Если солнце высоко в небе, провести такую прямую линию невозможно. Вот почему радугу можно наблюдать только рано утром или ближе к вечеру. Днем ее увидеть нельзя.

Заметили, что радуга бывает разной по насыщенности цвета? Это зависит от размера капель: чем они больше, тем радуга ярче.

И еще. Вы слышали поговорку: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан»? Первая буква каждого слова обозначает порядок цветов в удивительном и очень красивом явлении природы о котором вы сегодня узнали.

И напоследок хороший снишок от Ирины Гамазковой:

Радуга

Петух увидел радугу:
- Какой красивый хвост!
Баран увидел радугу:
- Какой высокий мост!
И конь глядит на радугу:
- Подкова велика.
Река глядится в радугу:
- И в небе есть река?