Regnbue
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 25. januar 2022; checks kræver 27 redigeringer .En regnbue er et atmosfærisk , optisk og meteorologisk fænomen, der observeres, når det oplyses af en skarp lyskilde (i naturen, solen eller månen - se månens regnbue ) af mange vanddråber ( regn eller tåge ). Regnbuen ligner en flerfarvet bue eller cirkel , der er sammensat af farverne i det synlige spektrum (fra den ydre kant: rød , orange , gul , grøn , blå , indigo , violet). Det er de syv farver, der normalt skelnes i regnbuen i russisk kultur (muligvis efter Newton, se nedenfor ), men man skal huske på, at spektret faktisk er kontinuerligt, og dets farver går jævnt over i hinanden gennem mange mellemliggende farver. nuancer .
Centrum af cirklen beskrevet af regnbuen ligger på en lige linje, der går gennem observatøren og solen ved antisolpunktet [1] ; solen er altid bag iagttageren. Cirklens hjørneradius er 42 grader [1] . For en observatør på jorden ser en regnbue normalt ud som en cirkelbue , jo lavere solen er over horisonten, jo tættere er buen på halvdelen af cirklen, og højden af toppen af regnbuen over jorden er 42. grader. Jo højere observationspunktet er, jo fyldigere er buen (du kan også se en hel cirkel fra et fly ). Når solen står op over 42 grader over horisonten, er cirklen for mulig forekomst af en regnbue under jordoverfladen, og en observatør placeret på dens overflade kan ikke se regnbuen [2] . Det er umuligt at nærme sig regnbuen, såvel som horisonten [3] . Set fra et højt punkt er det muligt at observere en cirkulær regnbue.
Regnbuefysik
En regnbue opstår, når sollys brydes og reflekteres af vanddråber ( regn eller tåge ), der flyder i atmosfæren . Disse dråber afbøjer lys af forskellige farver på forskellige måder ( brydningsindekset for vand for længere bølgelængde (rødt) lys er mindre end for kort bølgelængde (violet), så rødt lys afviger mindst - med 137 ° 30 ', og violet er mest stærkt afbøjet med 139 ° tyve'). Som et resultat nedbrydes hvidt lys til et spektrum . Observatøren, der står med ryggen til lyskilden, ser et flerfarvet skær, der kommer fra rummet langs koncentriske cirkler (buer).
En regnbue er et ætsende stof , der vises på en sfærisk dråbe under brydning og refleksion (inde i den) af en plan-parallel lysstråle. Som vist på figuren for en stråle af monokromatisk lys , har det reflekterede lys en maksimal intensitet for en bestemt vinkel mellem kilden, dråben og observatøren. Dette maksimum er meget "skarpt": det meste af lyset kommer ud af dråben og drejer næsten nøjagtigt i samme vinkel. Pointen er, at den vinkel, hvormed den reflekterede og brudte stråle forlader dråben, afhænger ikke-monotonisk af afstanden fra den indfaldende (indledende) stråle til aksen parallelt med den og passerer gennem midten af dråben. Denne afhængighed har et jævnt ekstremum . Derfor udfolder det meste af lysdråben sig netop i denne vinkel og dem tæt på den. Værdierne af denne vinkel er lidt forskellige for forskellige brydningsindeks svarende til stråler af forskellige farver. Ved denne vinkel opstår reflektion-refraktion af maksimal lysstyrke, der udgør (fra forskellige dråber) en regnbue; "lyse" stråler fra forskellige dråber danner en kegle med et toppunkt i observatørens pupil og en akse, der går gennem observatøren og solen [4] .
For en refleksion inde i dråben har en sådan vinkel én værdi, for to - en anden osv. Dette svarer til den primære (førsteordens regnbue), sekundære (andenordens regnbue) osv. regnbuen. Primær er den lyseste, den tager det meste af lyset ud af dråben. I naturen kan regnbuer af orden større end den anden normalt ikke ses, da de er meget svage.
Den mest almindeligt observerede primære regnbue , hvor lyset gennemgår én indre refleksion. Strålernes vej er vist på figuren øverst til højre. I den primære regnbue er den røde farve uden for buen, dens vinkelradius er 40-42 °.
Nogle gange kan du se en anden, mindre lysende regnbue omkring den første. Dette er en sekundær regnbue , som er dannet af lys, der reflekteres i dråber to gange . I den sekundære regnbue er den "omvendte" rækkefølge af farver lilla på ydersiden , rød på indersiden. Den sekundære regnbues vinkelradius er 50-53°. Himlen mellem to regnbuer er normalt mærkbart mørkere, denne region kaldes Alexander-striben .
Udseendet af en regnbue af tredje orden under naturlige forhold er ekstremt sjælden. Det menes, at der i løbet af de sidste 250 år kun har været fem videnskabelige rapporter om observation af dette fænomen [5] . Samtidig er det, takket være brugen af specielle metoder til fotografering og efterfølgende behandling af de opnåede fotografier , muligt at registrere regnbuer af fjerde [6] , femte [7] og endda, som forventet, syvende [8] orden .
Under laboratorieforhold er det muligt at få regnbuer af meget højere orden. Så i en artikel publiceret i 1998 blev det fastslået, at forfatterne ved hjælp af laserstråling opnåede en regnbue af to hundrede af orden [9] .
Lyset fra den primære regnbue er polariseret med 96 % langs buens retning [10] , den sekundære med 90 %.
På en klar måneskin nat kan du også se en regnbue fra månen . Da receptorerne i det menneskelige øje , der arbejder i svagt lys - " stænger " - ikke opfatter farver , ser månens regnbue hvidlig ud; jo stærkere lys, jo mere "farverig" regnbuen (farvereceptorer - " kegler " er inkluderet i dens opfattelse).
Fancy regnbuer
Oftest observeres en simpel regnbuebue, men der kendes mange andre optiske fænomener, der opstår af lignende årsager eller ligner hinanden. For eksempel en diset (hvid) regnbue , der opstår på meget små tågedråber, og en brændende regnbue (en type glorie ), der opstår på cirrusskyer . Det ligner en regnbue og en svag parhelion - en glorie ved 22 ° til venstre og højre for solen. Om natten kan du se månens regnbue .
Når en regnbue dukker op over vandoverfladen ( eller over en anden reflekterende overflade, såsom vådt sand [11] ) , kan der opstå en såkaldt reflekteret regnbue [12] . Det vises [13] , når sollys reflekteres fra vandoverfladen, før det rammer regndråber, hvor der opstår brydning. Vandoverfladen skal være stor nok, rolig og tæt på regnvæggen. På grund af det store antal forhold er en reflekteret regnbue en sjælden forekomst.
Den reflekterede regnbue krydser den vigtigste i horisontniveauet og passerer derefter over den. Da sollys på forhånd reflekteres fra vandet, er lysstyrken af den reflekterede regnbue lavere end den primære.
Regnbuelignende fænomener
Under visse omstændigheder kan du se en dobbelt, omvendt eller endda ringregnbue. Faktisk er disse fænomener af en anden proces - lysets brydning i iskrystaller spredt i atmosfæren, og hører til glorien [14] . For udseendet på himlen af en omvendt regnbue (nær-zenithalbue, zenithalbue - en af typerne af halo ) kræves specifikke vejrforhold, der er karakteristiske for Nord- og Sydpolen. En omvendt regnbue dannes af lysets brydning, der passerer gennem istapperne i et tyndt skygardin i en højde på 7-8 tusinde meter. Farverne i sådan en regnbue er også omvendt: lilla er øverst, og rød er nederst.
Forskningshistorie
Den persiske astronom Qutb ad-Din ash-Shirazi ( 1236-1311 ) , og muligvis hans elev Kamal ad-Din al-Farisi [ ( 1260-1320 ), var tilsyneladende den første til at give en ret præcis forklaring på fænomenet [ 15] . Omtrent på samme tid blev en lignende forklaring på regnbuen foreslået af den tyske videnskabsmand Dieter fra Freiburg og den engelske teolog Roger Bacon .
Det generelle fysiske billede af regnbuen blev beskrevet i 1611 af Mark Antony de Dominis i bogen " De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride " [16] . Baseret på eksperimentelle observationer kom han til den konklusion, at en regnbue opnås som et resultat af refleksion fra den indre overflade af en regndråbe og dobbelt brydning - når man går ind i dråben og forlader den [17] .
René Descartes gav en mere udførlig forklaring af regnbuen i 1637 i Discourse on Method (en del af Meteora, kapitel On the Rainbow) [18] [19] . Efter at have overvejet stien for 10 tusinde stråler i en dråbe fandt han ud af, at strålerne fra 8500 til 8600 kommer ud i samme vinkel på 41,5 grader til deres oprindelige retning, og derfor er denne vinkel dominerende for strålerne [18] [3 ] . Han konstaterede også, at den sekundære regnbue opstår som et resultat af to brydninger og to refleksioner [20] , og i dette tilfælde forlader strålerne dråben hovedsageligt i en vinkel på 51-52 grader i forhold til den oprindelige retning [18] .
I. Newton i afhandlingen "Optik" supplerede teorien om Descartes og de Dominis med en forklaring af årsagerne til forekomsten af regnbuens farver og den modsatte rækkefølge af arrangement af farver i de primære og sekundære regnbuer [21] . Newton skelnede syv farver: rød, orange, gul, grøn, blå, indigo og violet [21] .
Selvom regnbuens flerfarvede spektrum er kontinuerligt, er der i mange lande 7 eller 6 (for eksempel i engelsktalende lande [22] ) farver i den. Det menes, at Newton var den første til at vælge tallet 7.
Mnemoniske sætninger
Farverne i regnbuen er arrangeret i en rækkefølge, der svarer til spektret af synligt lys. På russisk er der mnemoniske sætninger til at huske det, i rækkefølge fra rødt (synligt lys med den længste bølgelængde) til violet (synligt lys med den korteste bølgelængde):
- Engang væltede Zhak - z vonar en lanterne med hovedet [ 23 ] . _ _
- Enhver jæger vil gerne vide, hvor fasanen går hen . _ _ _ _
Sætningerne er et akrostik [24] , hvor begyndelsesbogstavet i hvert ord svarer til begyndelsesbogstavet i navnet på en bestemt farve.
Det engelske sprog bruger akronymet Roy G. Biv , som består af blomsternes begyndelsesbogstaver.
Regnbue i historie, mytologi og kultur
- I skandinavisk mytologi er regnbuen Bivrest- broen , der forbinder Midgard (menneskets verden) og Asgard (gudernes verden); regnbuens røde stribe er evig ild , som er harmløs for aserne, men som vil brænde enhver dødelig , der forsøger at bestige broen. Bifrost bevogtes af As Heimdall .
- I gammel indisk mytologi , buen af Indra , guden for torden og lyn.
- I oldgræsk mytologi - Iridas vej , en budbringer mellem gudernes og menneskernes verdener.
- I armensk mytologi er regnbuen Tyrs bælte (oprindeligt solens gud, dengang guden for skrift, kunst og videnskab).
- Ifølge slavisk overbevisning drikker regnbuen vand fra søer, floder og have, som så regner. Nogle gange sluger hun fisk og frøer sammen med vandet, så nogle gange falder de ned fra himlen . Tilsynekomsten af en regnbue varslede ulykke, og passerer under regnbuen, vil en mand blive en kvinde, og en kvinde vil blive en mand [25] .
- Ifølge mange afrikanske folkeslags overbevisning kan du finde skatte (ædelsten, cowrie- skaller eller perler ) på de steder, hvor regnbuen rører jorden .
- I australsk aboriginsk mytologi betragtes regnbueslangen som protektor for vand, regn og shamaner .
- En irsk leprechaun gemmer en krukke med guld, hvor regnbuen rørte jorden.
- I Bibelen dukkede regnbuen op efter den globale syndflod som et symbol på menneskehedens tilgivelse, foreningen af Gud og menneskeheden (i personen eller gennem Noa), og at syndfloden aldrig vil ske igen ( 1 Mos. 9:12-17) ).
"Jeg sætter min regnbue i skyen, så den kan være et tegn på pagten mellem mig og mellem jorden. Og det vil være, når jeg samler skyer over jorden, så vil en regnbue vise sig i skyen. Fortolkeren af Rashis Pentateuk forklarer denne sætning som følger: "Når jeg samler skyer over jorden," når Min egenskab af dom tilskynder mig til at bringe mørke og død til jorden, så ... "vil en regnbue vise sig i Sky." Det vil sige, at en regnbue vises på himlen, når menneskeheden fortjener døden for sine synder. »Og det skal ske, når jeg bringer en sky over jorden, at en regnbue skal vise sig i skyen; og jeg vil ihukomme min pagt, som er mellem mig og mellem jer, og mellem hver levende sjæl i alt kød; Og der skal ikke mere være vand som en oversvømmelse til at ødelægge alt kød." Ifølge Talmud er der under de store retfærdiges liv ikke behov for dette tegn, da universet er beskyttet mod døden af deres tilstedeværelse. - I japansk mytologi stod guderne Izanagi og Izanami på en himmelsk bro og dyppede et spyd i havet fra den, hvorfra dråberne blev til de japanske øer.
- Billedet af regnbuen var Catherine de' Medicis personlige emblem .
- I Frank Baums bog " Den vidunderlige troldmand fra Oz " og i filmen baseret på den, befinder pigen Dorothy sig, der passerer under en regnbue, i et magisk land.
Regnbue og relaterede termer
- Iris - en blomst med et rigt udvalg af farver;
- Iridium er et metal, hvis sammensatte farver giver en næsten komplet regnbue;
- Øjets iris på latin "iris";
- Irismembranen ligner øjets iris ;
- Til stede i navnene på musikgrupper (for eksempel Rainbow ).
Regnbue som symbol
- Den syvfarvede regnbue er afbildet på flaget for den jødiske autonome region .
- Skibene fra den globale miljøorganisation " Greenpeace " kaldes " Rainbow Warrior " (Eng. Rainbow Warrior).
- I 1970'erne blev det syvfarvede regnbueflag symbolet på den sydamerikanske indfødte bevægelse i Bolivia , Peru , Chile og Ecuador . Det er også det officielle flag for den peruvianske by Cusco .
- I 1978 blev regnbueflaget (normalt seks farver, ingen blå) brugt for første gang på San Francisco Gay Pride som et symbol på støtte til LGBT-samfundets rettigheder [26] .
Se også
- Farve
- Lys
- Spektrum
- tåget regnbue
- månens regnbue
- Cirkumhorisontal bue
- Stribe Alexander
- Gloria
- glorie
- Prisme (optik)
- regnbueflag
Noter
- ↑ 1 2 Zvereva, 1988 , s. 38.
- ↑ Minnart M. Lys og farve i naturen. - M . : "Nauka", 1969. - S. 182. - 344 s.
- ↑ 1 2 Hvem skaber regnbuen? (Fragment fra bogen af Ya. E. Geguzin "Dråben") // Science and Life . - 2016. - Nr. 10 . - S. 73-75 .
- ↑ Du kan se (dette ses tydeligt på figuren), at en mærkbar mængde lys, der reflekteres-brudt i dråberne, også kommer ind i keglens indre område. Og selvom der ikke er noget skarpt intensitetsmaksimum i denne region, hvilket gør lyset i det praktisk talt blottet for farve, er den samlede mængde lys, der kommer ind her, ret stor. Når du observerer (og på fotografier), kan du ofte bemærke, at himlen (ligesom landskabet og alt i almindelighed) inde i regnbuebuen er mærkbart lysere.
- ↑ Fra myte til virkelighed: billeder beviser, at der findes tredobbelte regnbuer Arkiveret 24. september 2015 på Wayback Machine - Artikel på The Optical Society (OSA) hjemmeside
- ↑ Theusner M. Fotografisk observation af en naturlig regnbue af fjerde orden // Anvendt optik. - 2011. - Bd. 50, nej. 28 . - P.F129-F133. - doi : 10.1364/AO.50.00F129 .
- ↑ Edens HE Fotografisk observation af en naturlig regnbue af femte orden // Anvendt optik. - 2015. - Bd. 54, nr. 4 . - P.B26-B34. - doi : 10.1364/AO.54.000B26 .
- ↑ Edens HE, Können GP Sandsynlig fotografisk påvisning af den naturlige syvende-ordens regnbue // Anvendt optik. - 2015. - Bd. 54, nr. 4 . - P.B93-B96. - doi : 10.1364/AO.54.000B93 .
- ↑ Ng PH, Tse MY, Lee WK Observation af højordens regnbuer dannet af et vedhæng // Journal of Optical Society of America B. - 1998. - Vol. 15, nr. 11 . - s. 2782-2787.
- ↑ Regnbue - En polariseret bue? . Hentet 21. juli 2013. Arkiveret fra originalen 9. september 2013.
- ↑ Refleksionsregnbuer . Hentet 20. oktober 2015. Arkiveret fra originalen 23. september 2015.
- ↑ Refleksionsbuedannelse . Hentet 20. oktober 2015. Arkiveret fra originalen 23. september 2015.
- ↑ Sådan ser en regnbue ud (utilgængeligt link) . Hentet 9. april 2018. Arkiveret fra originalen 9. april 2018.
- ↑ http://ice-halo.net/theory Arkiveret 5. maj 2012 på Wayback Machine Sådan skelnes en glorie fra en regnbue
- ↑ Al-Farisi biografi . Hentet 24. maj 2006. Arkiveret fra originalen 21. juli 2017.
- ↑ De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride Arkiveret 10. august 2016 på Wayback Machine i Google Library
- ↑ Opdagelsen gjort af Antonio de Dominis biskop af Spalatro // Encyclopædia Britannica: eller, En ordbog over kunst, videnskab og diverse litteratur. - Edinburgh: Trykt for A. Bell og C. MacFarquhar, 1797. - Vol. 13. - S. 320-321. (Engelsk)
- ↑ 1 2 3 Golin G. M., Filonovich S. R. On the rainbow / R. Descartes // Fysisk videnskabs klassikere (fra oldtiden til begyndelsen af det 20. århundrede): Opslagsbog. - M . : Højere skole , 1989. - S. 67-72. — 576 s. — 50.000 eksemplarer. — ISBN 5-06-000058-3 .
- ↑ René Descartes. De l'arc-en-ciel // Discours de la methode. - Paris, 1657. - S. 250-271.
- ↑ Trifonov E. D. Endnu en gang om regnbuen // Soros Educational Journal. - 2000. - T. 6 , nr. 7 . - S. 53-54 .
- ↑ 1 2 Newton I. Optik eller en afhandling om refleksioner, brydninger, bøjninger og lysfarver / Oversat af Vavilov S.I. - 2. udg. - M . : Stat. Forlag for teknisk og teoretisk litteratur , 1954. - S. 131. - 367 s. - (serie "Klassikere af naturvidenskab").
- ↑ Om antallet af farver i regnbuen . Hentet 17. april 2022. Arkiveret fra originalen 12. juni 2021.
- ↑ James Joyce. "Ulysses". Bind II Arkiveret 13. juli 2020 på Wayback Machine i Google Library
- ↑ Guy Lefrancois. Anvendt pædagogisk psykologi . - Sankt Petersborg. : Prime Eurosign, 2003. - S. 144. - 416 s. - (Projekt "Hovedlærebog"). — ISBN 5938780896 .
- ↑ Levkievskaya E.E. Myter om det russiske folk. - M . : Astrel, 2000. - S. 90. - 528 s. - (Myter om verdens folk). — ISBN 5-17-002811-3 .
- ↑ Symboler arkiveret 27. marts 2013. . // An Encyclopedia of Gay, Lesbian, Biseksuel, Transgender, and Queer Culture (engelsk) (Adgang 2. april 2011)
Litteratur
På russisk
- Afanasiev A.N. Folkepoetiske fremstillinger af regnbuen // Filologiske noter. 1865.
- Nussenzweig X. Rainbow Theory // Uspekhi fizicheskikh nauk, 1978.— v.125, udgave 7. (Oversat fra Nussenzveig, H. Moyses, "The Theory of the Rainbow", Scientific American , 236 (1977), 116.
- Minnart M. Lys og farve i naturen . - M . : "Nauka", 1969. - 344 s.
- Tarasov L. V. Tarasova A. N. Samtaler om lysets brydning , M .: Nauka, 1982. 176 s., Quantum Library series, nummer 18.
- Zvereva SV I sollysets verden. - L . : Gidrometeoizdat, 1988. - 160 s. - 151.000 eksemplarer.
På engelsk
- Robert Greenler Rainbows, Halos, and Glories.— 1980 ISBN 0-521-38865-1
- Raymond L. Lee og Alastair B. Fraser , The Rainbow Bridge: Rainbows in Art, Myth and Science, (2001) Penn. State University Press og SPIE Press ISBN 0-271-01977-8
- David K. Lynch & William Livingston , Color and Light in Nature, 2. udgave (2001) ISBN 0-521-77504-3
- Minnaert MGJ lys og farve i det fri, 1995 ISBN 0-387-97935-2
- Minnaert M. Lysets og farvernes natur i det fri. 1973 ISBN 0-486-20196-1
- Naylor, John , Out of the Blue, 2002, ISBN 0-521-80925-8
- Bleicher, Steven (2004) Contemporary Color: Theory & Use s.6. Delmar. ISBN 1-4018-3740-9 : “De fleste mennesker kan dog kun skelne seks af disse nuancer; de har problemer med at kende forskel på indigo og violet."
Links
På russisk
- Lys Og Farve
- Etymologi og semantik af ordet 'regnbue'
- Rene Descartes "On the Rainbow"
- Khaskelevich D.-B. Optisk-mystisk fænomen i regnbuen (Noas Testamente i fortolkningen af kabbala)
På engelsk
- om regnbuer
- Overtallige og flere regnbuer
- Spektakulær regnbue ved Elam Bend (McFall, Missouri)
- At finde og fotografere regnbue
- Kamal Al-Din Al-Farisis forklaring af regnbuen
- Oprettelse af cirkulære og dobbelte regnbuer! - videoen fortæller det grundlæggende om regnbuefysik, viser en kunstig regnbue om natten, en dobbelt regnbue og en cirkulær.
 Tematiske steder | |
|---|---|
| Ordbøger og encyklopædier |
|
| I bibliografiske kataloger |
| Vejr | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Atmosfærens tilstand | |||||||
| Vind |
| ||||||
| Atmosfærisk nedbør (hydrometeorer) | |||||||
| Lithometeorer | |||||||
| atmosfærisk elektricitet | |||||||
| Optiske fænomener i atmosfæren | |||||||
| synoptisk situation | |||||||
| Vejrudsigt | |||||||
| se også | |||||||