Hvordan Regnbuer Arbejder

{h1}

Regnbue er let en af ​​naturens smukkeste effekter. Har du nogensinde spekuleret på, hvordan farverne ender i tilsyneladende perfekte bands? Find ud af, hvordan en regnbue produceres.

Regnbuer er et af de smukkeste briller, som naturen har at byde på - så smukt, at de har inspireret utallige eventyr, sange og legender. Det er en god indsats at de fleste af kunstnerne bag disse fortællinger blev fuldstændig mystificeret af regnbuefænomenet - ligesom de fleste mennesker er i dag.

Men videnskaben om regnbue er virkelig meget enkel. Det er bare grundlæggende optik! I denne artikel finder vi ud af, hvordan regn og sol justerer for at sætte farve på himlen.

Lysbøjninger

Har du nogensinde spekuleret på, hvordan farverne på en regnbue ender i tilsyneladende perfekte bands?

Har du nogensinde spekuleret på, hvordan farverne på en regnbue ender i tilsyneladende perfekte bands?

Den grundlæggende proces på arbejde i en regnbue er brydning - lysets "bøjning" Lysbøjninger - eller mere præcist, ændrer retninger - når det rejser fra et medium til et andet. Dette sker, fordi lyset kører i forskellige hastigheder i forskellige medier.

For at forstå, hvorfor lys svinger, forestil dig, at du skubber en indkøbskurv på tværs af en parkeringsplads. Parkeringspladsen er et "medium" til indkøbskurven. Hvis du udøver en konstant kraft, afhænger vognens hastighed af medium det rejser gennem - i dette tilfælde parkeringspladsens asfalterede overflade. Hvad sker der, når du skubber indkøbskurven ud af parkeringspladsen på et græsareal? Græsset er et andet "medium" til indkøbskurven. Hvis du skubber vognen lige på græsset, vil vognen simpelthen sænke. Græsmediet giver mere modstand, så det kræver mere energi at flytte indkøbskurven.

Men når du skubber vognen på græsset i en vinkel, sker der noget andet. Hvis det højre hjul rammer græsset først, vil det højre hjul aftage, mens venstre hjul stadig er på fortovet. Fordi venstrehjulet bevæges hurtigere end det rigtige hjul, vil indkøbskurven dreje til højre, når den bevæger sig på græsset. Hvis du bevæger dig i en vinkel fra et græsareal til et asfalteret område, vil et hjul accelerere før den anden og vognen vil vende.

Hvordan regnbuer arbejder: regnbuer

Tilsvarende bliver en stråle af lys, når den kommer ind i et glasprisme. Dette er en forenkling, men tænk på det på denne måde: Den ene side af lysbølgen sænker sig for den anden, så strålen vender ved grænsen mellem luften og glasset (noget af lyset afspejler faktisk prisprisen, men de fleste passerer igennem). Lyset vender igen, når det forlader prismerne, fordi den ene side af den går frem for den anden.

Ud over at bøje lys som helhed adskiller et prisme hvidt lys i dets komponentfarver. Forskellige lysfarver har forskellige frekvenser, som får dem til at rejse med forskellige hastigheder, når de bevæger sig gennem materiel.

En farve, der bevæger sig langsommere i glas, vil bøje mere skarpt, når den passerer fra luft til glas, fordi hastighedsforskellen er mere alvorlig. En farve, der bevæger sig hurtigere i glas, vil ikke sænke så meget, så det vil bøje mindre skarpt. På denne måde adskilles de farver, der udgør hvidt lys, efter frekvens, når de passerer gennem glas. Hvis glasset bøjer lyset to gange, som i et prisme, kan du se de adskilte farver lettere. Dette kaldes spredning.

Hvordan regnbuer arbejder: vinkel

Et prisme adskiller hvidt lys i dets komponentfarver. For enkelhedens skyld viser dette diagram kun rød og violet, som ligger på modsatte ender af spektret.

Dråber regnvand kan bryde og dispergere lys på samme grundlæggende måde som et prisme. Under de rette forhold danner denne brydning regnbuer. I næste afsnit finder vi ud af, hvordan dette sker.

Gør en regnbue

Hvordan regnbuer arbejder: hvordan

En individuel regndråbe har en anden form og konsistens end et glasprisme, men det påvirker lyset på en lignende måde. Når hvidt sollys rammer en regndråbe i en ret lav vinkel, kan du se komponentfarverne rød, orange, gul, grøn, blå, indigo og violet - en regnbue. For enkelhedens skyld ser vi kun rødt og violet, lysets farver på enden af ​​det synlige lysspektrum.

Diagrammet herunder viser, hvad der sker, når sollyset rammer en enkelt regndråbe.

Når det hvide lys passerer fra luft ind i vanddråben, sænker lysets komponentfarver til forskellige hastigheder afhængigt af deres frekvens. Det violette lys bøjer i en relativt skarp vinkel, når den kommer ind i regndråben. På højre side af dråbet går noget af lyset tilbage i luften, og resten reflekteres bagud. Nogle af det reflekterede lys passerer ud af den venstre side af dråbet og bøjer, når det flytter ind i luften igen.

På denne måde spredes hvert enkelt regndråbe hvidt sollys ind i dets komponentfarver. Så hvorfor ser vi brede farvebånd, som om forskellige regnfulde områder spredte en anden enkelt farve? Fordi vi kun ser en farve fra hver regndråbe. Du kan se, hvordan dette virker i diagrammet nedenfor.

Hvordan regnbuer arbejder: hvordan

Når regndråbe A spredes lys, går det røde lys ud i den rigtige vinkel for at rejse til observatørens øjne. De andre farvede bjælker går ud i en lavere vinkel, så observatøren ikke ser dem. Sollyset rammer alle de omkringliggende regndråber på samme måde, så de vil alle hoppe rødt lys på observatøren.

Regndråbe B er meget lavere på himlen, så det springer ikke rødt lys til observatøren. På sin højde udløber det violette lys i den rigtige vinkel for at rejse til observatørens øje. Alle dråberne omkring regndråben B springer lyset på samme måde. Regndråberne mellem A og B springer alle forskellige lysfarver til observatøren, så observatøren ser fuldfarve spektret.Hvis du var op over regnen, ville du se regnbuen som en fuld cirkel, fordi lyset ville hoppe tilbage fra hele dig. På jorden ser vi buen af ​​regnbue, der er synlig over horisonten.

Nogle gange ser du en dobbelt regnbue - En skarp regnbue med en svagere regnbue oven på den. Den svagere regnbue produceres på samme måde som den skarpere regnbue, men i stedet for lyset afspejler en gang inde i regndråben, afspejles det to gange. Som et resultat af denne dobbelte refleksion afslutter lyset regndråben i en anden vinkel, så vi ser det højere op. Hvis du ser forsigtigt ud, kan du se, at farverne i den anden regnbue er i omvendt rækkefølge af den primære regnbue.

Og det er virkelig alt der er til regnbue. Lys og vand tilfældigvis kombinerer på den rigtige måde at male et smukt naturligt billede.

For mere information om regnbue og andre optiske fænomener, se linkene på næste side.


Video Supplement: Regnbue-øjenskygge med NYX Professional Makeup.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com