Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvad er farverne i regnbuen?

Den græske filosof Aristoteles får kredit for at ”opdage” regnbuen tilbage i 350 f.Kr. Imidlertid var det først omkring 1665 A.D., at Isaac Newton først plantede frøene fra det, der senere blev en videnskabelig forklaring på, hvorfor regnbuer danner den måde, de gør. De syv farver i regnbuen - rød, orange, gul, grøn, blå, indigo og violet - vises altid i samme rækkefølge.
Hvad forårsager regnbuefarver

Mens en regnbue kan se ud som den er i et fast sted på himlen, gør det ikke. Alle ser en regnbue på et andet sted, afhængigt af deres position på jorden og solens position (eller anden lyskilde). En anden sej kendsgerning om regnbuer er, at ingen to mennesker nogensinde ser nøjagtig den samme ting. Hvad du ser, afhænger af, hvordan lyset bøjes og reflekteres tilbage til dig. En person, der ser ud som om de står lige under en regnbue, kigger faktisk på den og ser den på afstand.

De smukke farver, du ser, når en regnbue vises, er forårsaget af, at lys opdeles af et prisme i forskellige bølgelængder, hvilket skaber et farvespektrum. En regnbue vises normalt efter regn, fordi når sollys (synligt hvidt lys, der faktisk er en blanding af alle synlige farver) passerer gennem vanddråber, bøjes det og opdeles i regnbuens farver. Vanddråberne er normalt regndråber, men de kan også komme fra vandfaldspray, en springvand, tåge, dug eller tåge. Regnbuer består af syv farver, fordi vanddråberne bryder hvidt sollys i de syv hovedfarver i det synlige lysspektrum.

Hvis du imidlertid inspicerer en regnbue nærmere, kan du se, at der er mere end syv individuelle farver. En regnbue er ikke et rent spektrum, men består af flere farver, der er overlappet og blandet sammen. Der er simpelthen for mange farver til det menneskelige øje til at skelne dem alle sammen.

Når en regnboges farver overlapper hinanden ved deres kanter, producerer de en glans af "hvidt" lys, hvilket gør den indre del af en regnbue meget lysere end dets udvendige.

Nogle forskere mener, at indigo er for tæt på det blå til at være virkelig skelnen, hvilket ville give en regnbue kun seks adskillelige farver.
Hvordan dannes regnbuer

A regnbue dannes, når sollys spredes fra regndråber i dine øjne. Visse meteorologiske forhold skal gælde for at du kan se en regnbue. For det første skal solen være bag dig, lavt i himlen og i en vinkel på mindre end 42 grader over horisonten. Jo lavere på himlen solen er, jo større er regnbuen. Der skal desuden være regn, tåge eller en anden kilde til vanddråber foran dig.

Når lys rammer en vanddråbe i en vinkel, bremser den ned og skifter retning. Dette kaldes brydning og sker, fordi vand er tættere end luft. Når lys går i vandet i en bestemt vinkel, reflekteres noget af det lys inde i vandet og forlader derefter dråben. Når den bevæger sig tilbage i luften, sker brytningsprocessen igen.

Når du ser en regnbue, ser du faktisk på lys, der brydes og reflekteres fra forskellige regndråber, nogle set i en vinkel på 42 grader (rødt lys ), nogle i en vinkel på 40 grader (blåt lys) og nogle imellem. Afvigelsesvinklen er forskellig for rødt lys og blåt lys, fordi blåt lys bøjes (brydes) mere end rødt lys.

Det bedste tidspunkt at se en regnbue er lige efter, at en regnvejr er afsluttet, når der stadig er vanddamp i luften. Du vil ikke se en regnbue under regnvejr, fordi skyer blokerer det meste af lyset. Hvis du venter for længe efter regnstormen, vil vanddampen i luften alle være fordampet. Du vil ikke se en regnbue efter vintervejr som snefald, fordi vanddråber fryser til ispartikler, der spreder lys på forskellige måder.

Hvis du står på det rigtige sted, vil du se det spredte sollys reflekteret tilbage mod dig. Den farverige regnbue vises, når lys er spredt af mange vanddråber, da forskellige farver forlader dråberne i forskellige vinkler.

En regnbue har en halvcirkelformet form, da vanddråber ikke falder i et fladt ark, men i forskellige afstande og hastigheder. I de fleste tilfælde vises en regnbue imidlertid som en del af en bue, halvcirkel eller "U" -form. Du ser kun en halvcirkelformet regnbue over jorden ved solopgang eller solnedgang, når solen er lige ved horisonten. Ellers ser du en mindre del af regnbuens bue. Normalt kan du kun se mere end en halvcirkel af en regnbue, da den anden halvcirkel er skjult under horisonten. Men hvis du er i en højere position end vanddråberne, såsom på toppen af en høj bygning, er det muligt at se en fuld cirkel regnbue. Midt i en regnbue er lige overfor solens position på himlen, hvilket betyder, at du kan se mere af en regnbue, når solen nærmer sig horisonten.

Hvis du er heldig, kan du muligvis se en dobbelt regnbue (en sekundær regnbue over den vigtigste). Farverne er i omvendt rækkefølge i den sekundære regnbue, og det er svagere end den primære regnbue, fordi mere lys slipper ud af to reflektioner end fra en. Den sekundære regnbue er spredt over et bredere område af himlen, hvilket gør den næsten dobbelt så bred som den primære regnbue.

De primære og sekundære regnbuer i en dobbelt regnbue har ofte et mørkt bånd imellem. Dette kaldes Alexander's band, efter Alexander af Aphrodisias, der først beskrev bandet i 200 e.Kr. Bandets mørke skyldes det faktum, at ingen af sollyset er spredt mod dig af vanddråberne mellem de primære og afvigelsesvinklerne sekundære regnbuer.
Sekvens for regnbuefarver

Sekvensen for regnbuefarver er altid den samme - rød, orange, gul, grøn, blå, indigo og voldelig - fordi forskellige farver af lys har forskellige bølgelængder. Rødt vises altid først og danner regnbuens ydre bue, fordi den har den længste bølgelængde på omkring 650 nanometer. Fordi lys bøjes ved 42 grader for at producere denne farve, kan du næsten altid se det i en regnbue, selvom de andre farver i regnbuen ikke er så indlysende.

Det røde lys, du ser i en regnbue, kommer fra falder lidt højere i atmosfæren end de dråber, der spreder violet lys. Kortere bølgelængder gennemgår en lidt forøget retningsændring, hvilket betyder, at violet altid vises sidst på regnbuens indre kontur, fordi den har den korteste bølgelængde på omkring 400 nanometer.
Isaac Newtons farveteori