Maagiline loodusnähtus: huvitavaid fakte vikerkaare kohta. Kuidas vikerkaar moodustub? Erinevat tüüpi atmosfäärinähtused vikerkaar

Artiklis „Ebatavaline tavalises. Vikerkaar"

Savostjanova Svetlana Anatoljevna, füüsika ja matemaatika õpetaja, GAPOU MO "Egorjevski tööstus- ja majanduskolledž"
Kirjeldus. Juhin teie tähelepanu informatiivsele artiklile vikerkaare kohta. Artikkel on kirjutatud loo-vestluse vormis unistaja, teoreetiku, luuletaja ja kunstniku vahel. See materjal on kasulik koolilastele, loodusainete õpetajatele, pikendatud päevarühmade kasvatajatele. Artikli materjali saab kasutada sõnumi või aruande koostamiseks, käitumiseks õppekavavälised tegevused, temaatilise seinalehe kujundamiseks. Artikkel on suunatud keskkooliõpilastele (5.-8. klass), osaliselt on võimalik materjali kasutada ka noorematele koolilastele.
Sihtmärk: kooliõpilaste vikerkaarekujutiste laiendamine.
Ülesanded:
- jätkata teadmiste kujundamist optilise nähtuse - vikerkaare kohta;
- arendada kognitiivset huvi;
- kasvatada ilumeelt, sisendada huvi loodusnähtuste uurimise vastu.

Unistaja.
värviline kaar
rippus maa kohal,
Nagu keegi oleks maha kukkunud
Ike taevast.
(N. Silina)
Mis see on, poisid? Vikerkaar! Sellel oleks tore sõita või kõndida! Nad ütlevad, et sa ei saa... Miks?
Teoreetik. Ožegovi sõnastik annab järgmise definitsiooni: “Vikerkaar on mitmevärviline kaar taeva taevalaotuses, mis on tekkinud päikesevalguse murdumise tulemusena vihmapiiskades. Vikerkaare värvid (päikesespektri värvid). Kahjuks ei saa te sellel kõndida.
Vikerkaar on loomulik optiline nähtus. See annab ainulaadse võimaluse jälgida valge valguse lagunemist spektriks looduslikes tingimustes. Ma räägin teile, kuidas vikerkaar moodustub.

See tuleb alati pärast vihma. Kuskil Päikese ja vaatleja vahel sajab endiselt vihma. Veepiiskade kaudu läbiv päikesevalgus peegeldub ja murdub neis korduvalt nagu väikestes prismades ning tilkadest väljuvad erineva nurga all erinevat värvi kiired. Kui vihmapiisad on suured (1-2 mm läbimõõduga), siis on vikerkaar väga hele, triibud on selles selgelt näha. Kui tilgad on väiksemad, tundub vikerkaar tuhmunud, udune. Kui Päike tõuseb horisondi kohal üle 42 kraadi, pole vikerkaar Maa pinnalt näha. Värviribade järjestus on alati sama: kaare sees on lilla triip, mis läheb kõigepealt siniseks, tsüaaniks, seejärel roheliseks, kollaseks, oranžiks ja lõpuks punaseks, moodustades kaare väljaspool.
Luuletaja. See hämmastav loodusnähtus on pikka aega huvitanud mitte ainult teadlasi, vaid ka luuletajaid. Fjodor Tjutšev kirjeldas oma luuletuses vikerkaart järgmiselt:
Kui ootamatu ja särav
Märja sinise taeva peal
püstitatud õhukaar
Sinu hetkelises triumfis!
Üks ots sukeldus metsa,
Teised läksid pilvede taha -
Ta võttis omaks poole taevast
Ja ta oli kõrgusel kurnatud.

Oh, selles vikerkaare nägemuses
Milline õndsus silmadele!
See on meile hetkeks antud,
Püüdke kinni – võtke ruttu kinni!
Vaata, see on tuhmunud
Veel minut, kaks – ja mis?
Läinud, nagu see kaob täielikult,
Mida sa hingad ja elad.
(5. august 1865, Roslavl)
Unistaja. Ilusalt öeldud ja seda nähtust on tõepoolest täheldatud lühikest aega. Kas vikerkaare kohta on veel midagi?
Luuletaja. S. Petruškov kirjeldab oma välimust nii:
Vihm on lakanud, torm vaibus,
Lehtedel sädeleb vihmakaste.
Läbipaistvad lombid puhastel radadel -
Ärge lahkuge kodust, et sandaalides kõndida.
Ja taevas, kus ripub sinine pilv,
Vikerkaare ilu põleb eredalt!

Teoreetik. Poisid, valge valguse lagunemist spektriks nimetatakse dispersiooniks. Isaac Newton selgitas dispersiooni, ta tõi spektris välja 7 värvi, kuid see jaotus on tingimuslik. Värvid sulanduvad sujuvalt üksteisega ja neil on palju toone. On olemas spetsiaalsed fraasid, mis võimaldavad meil spektri järjekorda õigesti meeles pidada:
Iga jahimees tahab teada, kus faasan istub!
Kuidas vapper Jean Zvonar laterna peaga alla lasi!
Luuletaja. Jelena Blaginina kirjeldab luuletuses "Vikerkaar" seitsmevärvilist vikerkaart järgmiselt, loetledes kõik selle värvid:
Vihma, vihma, ära saja, ära saja, oota!
Tule välja, tule välja, päikese kuldne põhi!
Ma imetlen vikerkaarekaaret, jooksen minema,
Varitsen heinamaal seitsmevärvilist lille.
Ma ei näe piisavalt punast kaaret,
Oranži taga, kollase taga näen uut kaare.
See uus kaar on rohelisem kui heinamaad
Ja selle taga - sinine, nagu ema kõrvarõngas.
Ma ei näe piisavalt sinist kaaret,
Ja selle taga, lilla,
Ma võtan selle ja jooksen...
Päike on heinakuhjade taha loojunud. Kus sa oled, vikerkaar?
Teoreetik. Mõnikord saate jälgida kahte korraga, harvemini - kolme mitmevärvilist kaare. Esimese vikerkaare loovad tilkade sees peegelduvad kiired üks kord, teine ​​- kaks korda peegeldunud kiirtest. Kujutage ette, 1948. aastal ilmus Leningradis Neeva kohale pilvede vahele korraga neli vikerkaart! Ja lennukis olles on kõrgel maapinnast näha ringikujulist vikerkaart.

Unistaja. Miks on vikerkaar kaarekujuline? Miks pole taevas näiteks tähega "P"?
Teoreetik. Vikerkaare kuju määrab veepiiskade kuju, milles päikesevalgus murdub. Ja veepiiskadel on ideaaljuhul sfääriline kuju. Loomulikult ei anna üks tilk nii ilusat efekti ja vikerkaare, mida näeme, moodustab suur hulk tilka. Iga hetk moodustub vikerkaar päikesekiirte murdumisel üha rohkemate tilkade kaupa. Vihmapiisad langevad. Kukkunud tilga koha hõivab teine ​​tilk ja suudab saata oma värvilised kiired vikerkaarele, millele järgneb järgmine jne. Lisaks näeb iga inimene oma vikerkaart!
Unistaja. Kui te ei saa kõndida, siis joonistan oma vikerkaare, seda enam, et see pole keeruline, peaasi, et teil oleks värvilised pliiatsid või värvid ja teaksite värvide järjestust. Kas peale minu on keegi veel vikerkaart joonistanud?
Kunstnik. Muidugi, unistaja, isegi lapsed oskavad vikerkaart joonistada. Kuid isegi kuulsate kunstnike lõuenditel võib näha vikerkaart, sest vikerkaare motiiv on romantismikunsti üks lemmikuid. Seda leidub paljude kuulsate kunstnike maastikel.

Mõnel lõuendil on see taevas sulav vikerkaar. Seal on pehmed värvid, vikerkaar on nii õhuke, efemeerne. Teistel on see nagu monumentaalne kaar, nagu tugi looduse templis. Ja kuskil annab see maastikule muinasjutulisuse ja heleduse.

Ka kaasaegsed kunstnikud ei unusta seda (kunstnike nimed, maalid on paigutatud paremalt vasakule: Oksana Zbrutskaja, Kovaltšuk, Iosif Abrisan, Lukina Elena).

Unistaja. India targad ütlesid: "Ära otsi imet, neid pole olemas. Otsige teadmisi - see on. Ja kõik, mida inimesed nimetavad imedeks, on ühel või teisel määral teadmisi.. Täna teame koos teiega, mis on vikerkaar, kuidas see moodustub. Aga seda hämmastavalt kaunist loodusnähtust tahab ikka imeks nimetada. Ja mina, natuke, aga usun jätkuvalt, et seal, kus vikerkaar ühest otsast maasse läheb, saab kullapoti välja kaevata.
Vikerkaare kaar - hea tahte looja,
See ühendab õhu, niiskuse, valguse -
Kõik, ilma milleta pole maailma jaoks elu.
Ta on mustas pilves suurepärane nägemus
Avaldab meile….
(Ivan Bunin, Vikerkaar, 1922)

Kirjandus
1. Pavlenko Yu.G. Füüsika algus: Õpik - M .: Kirjastus "Eksam", 2007.
2. Entsüklopeedia lastele. T.8. Astronoomia - M .: Avanta +, 1998.

Vikerkaar - see suurepärane värvikas nähtus on pikka aega hämmastanud inimeste kujutlusvõimet. Vikerkaart vaadates tahan uskuda imedesse ja maagiasse. Milliseid loodusnähtusi saab võrrelda vikerkaare iluga? Vikerkaare ilmumine taevasse tähendab, et varsti tuleb hea ilm ja halb ilm lõpeb. Vikerkaare kohta on palju legende, millest saate sellest artiklist teada. Püüame ka üksikasjalikumalt mõista selle imelise välimuse põhjuseid loodusnähtus ja tutvuge huvitavate faktidega vikerkaare kohta. Lugege artiklit, esitage küsimusi ja jagage oma muljeid kommentaarides.

Vana-India eeposes "Romayana" leiame väljendi "äikese seitsmevärviline vibu". Äike - kõrgeim jumal, kuningate kuningas Indra. Vanad kreeklased kujutasid vikerkaart ette kui taeva ja maa, see tähendab jumalate ja inimeste vahelist vahendajat. Nad tuvastasid vikerkaare kauni Iridaga ja kujutasid teda siidis riietuses, mis ristus kõigi seitsme värviga. Kuldsed tiivad olid Irida asendamatu atribuut. Need sümboliseerisid tema muutlikku tuju: lõpuks ilmub alati vikerkaar ja kaob ootamatult.

Araablased uskusid, et vikerkaar on valgusjumala Kuzahhi vibu. Pärast kurnavat võitlust pimedusejõududega, mille eesmärk oli takistada päikese ilmumist taevasse, väljus Kuzakh alati võitjana ja riputas pilvedele vikerkaare. Slaavlased pidasid iidsetest aegadest peale tugevat vihma vikerkaart jumal Peruni poolt kurjuse vaimu üle võidetud võidu sõnumitoojaks.

Vikerkaare ilmumiseks ei piisa ainult äikest ja välgust. Kui taevas on kaetud pilvedega ja maapinnal pole varju, pole vikerkaart näha. Ja alles siis, kui päike tungib läbi pilvede paksuse, luuakse tingimused selle ilmumiseks. Ilus! Muutuv ja tabamatu!

Vikerkaare taevasse ilmumise selgitamine teoreetilisest vaatenurgast pole eriti keeruline. See on elementaarne optika. Kuidas vihm ja päike vikerkaare joonistavad!?

Nagu teate, koosneb valgus mitme värvi kombinatsioonist: punane, oranž, kollane, roheline, sinine, tsüaan ja violetne. Prismat läbiv valge valgus peegeldub teisel pool kõik vikerkaarevärvid. Kuid selleks, et mõista, mis on vikerkaar, peate mõistma, mis toimub prisma sees ja kuidas valge valgus kiirgab nii palju värve.

Prisma on tavaliselt kolmnurk läbipaistev klaas või plastikust. Prisma "joonistab" minivikerkaare, lagundades kompleksvalguse spektriks, kui kitsas valge valgusriba tabab ühte kolmnurga tahkudest. Valguse hajumine prismas toimub klaasi nn murdumisnäitaja tõttu. Igal materjalil on oma iseloomulik murdumisnäitaja. Kui valgus liigub läbi materjali (nagu valgus liigub läbi õhu ja põrkab vastu klaasprismat), põhjustab õhu ja klaasi murdumisnäitajate erinevus valguse paindumist. Paindenurk erineb valguse lainepikkusest. Ja kui valge valgus läbib prisma kahte tasapinda, siis erinevad värvid painduvad (murduvad) ja tekib mingi vikerkaar. Vikerkaar ise on loodud pisikeste prismidena toimivate vihmapiiskade poolt. Valgus siseneb vihmapiiska, põrkab vihmapiiska teiselt poolt tagasi ja väljub. Selle protsessi käigus laguneb valgus spektriks, täpselt nagu see juhtub läbipaistvas kolmetahulises prismas. Sissetuleva ja väljuva valgusvihu vaheline nurk on punase puhul 42 kraadi ja violetse puhul 40 kraadi. Paindenurkade erinevuse tõttu tekib taevasse ümar serv, s.t. vikerkaar. Mõnikord võib korraga ilmuda kaks vikerkaart. Teine vikerkaar võib tekkida, kuna mõned vihmapiisad võivad kohe kahekordselt peegelduda. Kahe peegelduse üheaegseks toimumiseks on vaja teatud suurusega tilkasid.Vikerkaare ilmnemise põhiprotsess on valguse murdumine (murdumine) ehk "painutamine". Valgus paindub, õigemini muudab suunda, liikudes ühest keskkonnast teise. Vikerkaar ilmub tänu sellele, et valgus liigub erinevatele keskkondadele erineva kiirusega.

Niisiis langeb valguskiire painutus läbipaistvasse prismasse. Valguslaine üks pool on veidi aeglasem kui teine, mistõttu kiir läbib õhk-klaasi liidest erinevate nurkade all (sisuliselt peegeldub valguskiir prisma pinnalt). Valgus pöördub prismast väljudes uuesti, kuna valguse üks pool liigub kiiremini kui teine.Lisaks valguse painutusprotsessile eraldab prisma valge valguse oma komponentvärvideks. Igal valge valguse värvil on oma iseloomulik sagedus, mille tõttu liiguvad värvid prismat läbides erineva kiirusega.

Klaasis aeglaselt murduv värv paindub õhust prismasse sattudes rohkem, kuna erinev keskkond värv liigub erineva kiirusega. Klaasis kiiremini liikuv värv ei nõrgene palju, mistõttu see ei paindu nii palju. Tänu sellele on kõik valget valgust moodustavad vikerkaarevärvid sageduselt eraldatud, läbides klaasi. Kui klaas murrab valgust kaks korda, nagu prismas, näeb inimene valge valguse kõiki eraldatud värve palju paremini. Seda nimetatakse hajumiseks. Vihmapiisad võivad valgust murda ja hajutada täpselt samamoodi nagu prismas. Teatud tingimustel tekib taevasse sellise valguse murdumise tulemusena vikerkaar, iga piisk on omal moel ainulaadne: tilk on klaasprismaga võrreldes täiesti erineva suuruse ja konsistentsiga. Kui valge päikesevalgus satub teatud nurga all mõne tilga vihma sisse, ilmuvad taevasse punane, oranž, kollane, roheline, sinine, indigo ja violetne värv, s.t. vikerkaar. Vikerkaare lõpetavad nähtava valguse spektri punased ja violetsed värvid.

Kui valgus liigub läbi õhu veepiiska, hakkavad valge valguse komponentvärvid hajuma, kusjuures iga värvi liikumise kiirus sõltub nende sagedusest. Tilgas peegelduv violetne värv murdub nüri nurga all ja punane terava nurga all. Tilga paremal küljel pääseb osa valgust õhku, ülejäänud peegeldub tagasi. Osa peegeldunud valgusest väljub tilga vasakult küljelt ja valguse õhu poole liikudes toimub murdumine uuesti.

Nii hajutab iga tilk valge päikesevalguse oma komponentvärvidesse. Aga miks me näeme laiu värvipaelu, justkui hajutaks iga vihmane ala ainult ühte kindlat värvi? Seda seetõttu, et me näeme ainult värvi, mis tuleb igast tilgast. Kui näiteks tilk A hajutab valget valgust, väljub teatud nurga all ainult üks punane tuli, mis on meie silmaga nähtav. Teised värvikiired murduvad erineva nurga all, mistõttu me neid ei näe. Päikesevalgus tungib langevatesse tilkadesse võrdselt, nii et kõik läheduses olevad piisad kiirgavad punast valgust. Tilk B liigub mööda taevast veidi aeglasemalt, mistõttu ei saa enam punast valgust kiirata. Kuid kuna kõik teised värvid on väiksema lainega, kiirgab tilk B sel juhul oranži ja kõik teised vikerkaarevärvid kahanevas järjekorras. Viimasena sulgeb vikerkaare lilla värv, millel on väikseim helenduslaine. Kui vaatate vikerkaart ülalt, näete tervet ringi, mis koosneb seitsmest erinevat värvi õhukest ringist. Maapinnalt näeme vaid horisondile ilmuvat vikerkaarekaare. Mõnikord ilmub taevasse korraga kaks vikerkaart, millest ühel on selge piirjoon, teine ​​näeb välja nagu esimese udune peegeldus. Hämar vikerkaar moodustub samal põhimõttel nagu selge, kuid sel juhul peegeldub valgus tilga sees olevalt pinnalt mitte üks kord, vaid kaks korda. Selle kahekordse peegelduse tulemusel väljub valgus tilgast erineva nurga all, nii et teine ​​vikerkaar tundub veidi kõrgem. Kui vaatate tähelepanelikult, märkate, et teise vikerkaare värvid peegelduvad esimese vikerkaarega võrreldes vastupidises järjekorras. Selle valguse murdumise ja kiirte hajumise tulemusena ilmub vikerkaar. Meie jaoks harjumuspärane päikesevalgus ja vesi loovad koos uue kunstiteose, mille kingib meile emake loodus.

Erksate ja suurepäraste värvidega hiilgav vikerkaar hämmastas ürgrahvaste poeetilist kujutlusvõimet. See kas ulatub maapinnast kõrgemale või sädeleb Iria aias, kus sellel puhkavad paradiisilinnud ja tiivulised.

Vikerkaare, aga ka kõigi valgustite taga tunti ära eriline, jumalik tegelane, seetõttu, nagu looduses on vikerkaar äikese ja päikesevalguse piiril, nii on see rahvajuttudes ühenduses äikesejumalaga. ja välk Perun ja särav jumalanna Lada, mille nimedest, muide, Perunitsa Thunderer. Legendides võrreldakse vikerkaart väga erinevate objektidega.

Slaavlased on iidsetest aegadest uskunud, et vikerkaar "joob" vett järvedest, jõgedest ja meredest: nagu madu, langetades nõela vette, tõmbab ta vett endasse ja laseb seejärel välja, mistõttu sajab vihma; vikerkaare otstes on pada iidsete kuldmüntidega. Legend joonistab kolm jumalust, kellest üks hoiab vikerkaart ja tõstab sellega jõest vett, teine ​​loob sellest veest pilved ja kolmas neid lõhki rebides põhjustab vihma. See on nagu Peruni kolmikkehastus.

Lääneslaavlased usuvad, et nõid võib vikerkaare varastada ja selle ära peita, mis tähendab põua tekitamist maa peal.

On ka selliseid uskumusi: vikerkaar on sild taeva ja maa vahel; või jumalanna Lada vöö; või tee teise maailma, mida mööda tulevad vahel patuse maa peale ka surnute hinged. See on külluse sümbol ja kui vikerkaar pole pikka aega ilmunud, peaksite ootama nälga, viljapuudust.

Kohati uskusid nad, et vikerkaar on hiilgav jalas, mille abil Lada Perunitsa merest-ookeanist vett ammutab ning sellega siis põlde ja põlde kasteb. Seda imelist rokkarit hoitakse taevas ja öösel - Ursa Majori tähtkujus. Mõistatused vikerkaare kohta säilitasid samuti võrdsuse ikke ja veeämbritega: "Kaarel ripub kaks merd", "Jõe kohal rippus mitmevärviline ike."

Serblased, makedoonlased, bulgaarlased ja lääneukrainlased usuvad, et see, kes vikerkaare alt läbi läheb, muudab oma sugu. Lääne-Bulgaarias usuti, et "kui keegi tahab oma sugu vahetada, peab ta minema vihma ajal jõe äärde ja kus vikerkaar" vett joob", peab jooma samas kohas ja siis pöördub mehest. naiseks ja naisest meheks". Seda vikerkaare omadust saab kasutada sündimata lapse sugu maagiliseks muutmiseks. „Kui sündis naine, kellel olid ainult tüdrukud, läheb vett jooma sinna, kus vikerkaar "joob", siis peale seda sünnivad ta poisid.

Bulgaarias on levinud ka arusaam, et vikerkaar on "Issanda vöö, mille ta loputab vihma ajal või kuivatab pärast vihma". Samal ajal nimetatakse vikerkaart ka "samovili vööks". Serblased ja horvaadid räägivad, et jumal näitab vikerkaare abil naistele, kuidas kududa ja milliseid värve kasutada.

Vana-Indias on vikerkaar äikesejumala Indra kaar; lisaks on hinduismis ja budismis "vikerkaarekeha" samsara vallas saavutatav kõrgeim joogalik seisund.

Islamis koosneb vikerkaar neljast värvist – punasest, kollasest, rohelisest ja sinisest, mis vastavad neljale elemendile. Mõnes Aafrika müüdis identifitseeritakse taevane madu vikerkaarega, mis on aarete valvur või ümbritseb Maad rõngana. Ameerika indiaanlased tuvastavad vikerkaare trepiga, mis viib teise maailma. Inkade seas seostati vikerkaart püha päikesega ning inkade valitsejad kandsid selle kujutist oma vappidel ja embleemidel. Chibcha Muisca indiaanlaste seas peeti vikerkaart heaks jumaluseks. Cordillera spetsiifilistes mägistes tingimustes on see hämmastav loodusnähtus: Uduva udu taustal ilmub kohati vikerkaar, mis justkui raamiks vaatleja enda mitmekordselt suurendatud peegeldust. Vikerkaarejumalannale chibchale pühendatud peamine pühamu püstitati Tekendama mägikose kõrvale, kus säravaim kaar kuvatakse alati kohe, kui päikesekiired veepritsmele langevad. IN Skandinaavia mütoloogia"Bivrest" ("rappuv tee", "värisev tee") - taevast ja maad ühendav vikerkaarsild. Teda valvab jumalate eestkostja Heimdall. Enne maailma lõppu ja jumalate surma kukub sild kokku. IN Vana-Kreeka vikerkaarejumalanna oli neitsi Irida, jumalate sõnumitooja, Taumantuse ja okeaniidide Electra tütar, harpiate õde. Teda kujutati tiibade ja kaduceusega. Tema riietus koosneb vikerkaarevärvides sädelevatest kastepiiskadest.Iidsete inimeste arvates ühendas vikerkaar taevast ja maad, seetõttu peeti Iridat olümpiamütoloogia kujunduses vahendajaks jumalate ja inimeste vahel. Erinevalt Hermesest täitis Iris Zeusi ja Hera korraldusi oma initsiatiivi ilmutamata.Iirise kanooniline kujund on tiivuline neiu (tavaliselt istub Hera kõrval), hoides käes veenõu, millega ta veekogusse toimetas. pilved.

Piibli järgi lõi vikerkaare Jumal pärast ülemaailmset veeuputust, märgiks tema lubadusest mitte kunagi enam inimesi üle ujutada. Talmudi traditsiooni kohaselt lõi vikerkaare Jumal kuuendal loomise päeval. Kreeklastel on vikerkaar – jumalanna Irise ilming. Keskaegsetel kristlastel kujutatud Kristust päeval maailmalõpupäev istub vikerkaarel. Vikerkaart on seotud ka Jumala ja inimeste vahelise vahendaja Neitsi Maarjaga. Vikerkaare sümboolika sõltub värvide arvust selles.
Nii et Hiinas eristatakse vikerkaares viit värvi, mille kombinatsioon kehastab yini ja yangi ühtsust. Aristotelese triaadi põhjal näeb kristlik lääs selles vaid kolme (kolmainsuse sümbol) põhivärvi: sinist (Kristuse taevalik olemus), punast (Kristuse kirg) ja rohelist (Kristuse missioon maa peal). ).
Vikerkaar kujutab endast rahumeelset taevast tule, erinevalt välgust kui viha väljendust. taevased jõud. Vikerkaare ilmumine pärast äikest rahuliku looduse taustal koos päikesega võimaldas tõlgendada seda rahu sümbolina. Piiblis esineb vikerkaar (Noa laevaga episoodis) märgina, et vesi ei ole enam üleujutus; üldiselt peetakse seda Jahve ja inimeste vahelise lepingu sümboliks. Vikerkaare poolkera peeti keraks (mille teine ​​pool on väidetavalt ookeani all), mis
rõhutas selle loodusnähtuse jumalikku täiuslikkust. Levinud tõlgenduse kohaselt tähistab vikerkaare punane värv Jumala viha, kollane - suuremeelsus, roheline - lootus, sinine - lepitus. loodusjõud, lilla - ülevus.

Taevas särab ja särab vikerkaar,
Justkui oleks käik meile selle kaudu avatud.
Taevast laskus mitmevärviline kiir,
Mets särab ilusas vikerkaaretolmus.

Lehestik sädeleb nagu smaragd
Siin-seal on näha vikerkaare peegeldusi,
Mets sukeldus muinasjuttu ja rahunes,
Ta tahab imelise hetke edasi lükata.

Teadus on meile juba pikka aega kõike seletanud,
Kuid looduse täielikuks mõistmiseks pole antud.
Nähes vikerkaart sinises taevas,
Unistame, et need on sümbolid väljastpoolt.

Rapture viib meid taevakõrgusesse lendu,
Võib-olla peitub seal lahendus imele.
Vikerkaar särab meile, värske ja hea,
Alates erksad värvid silmad säravad õnnest.

17. veebruar 2013, kell 15:39:17| Kategooriad: Loodus , Foto , Muu

Lähemalt rubriigis:

Vastus on teada: see on kaarekujuline mitmevärviline riba, mis mõnikord ilmub taeva taustal. Vikerkaar on korraga nii optiline, atmosfääri- kui ka ilmastikunähtus. See tekib siis, kui õhk on küllastunud pisikeste veepiiskadega ja valgus läbib neid.


See juhtub pärast või vihma, udu ajal või selge ilmaga mäsleva jõe, purskkaevu, kastmismasina läheduses.

Miks on vikerkaar värviline?

Vikerkaar koosneb valguskiirtest. Kust nende värv tuleb? Näeme valget valgust. Tegelikult koosneb päikesevalgus osakestest, mis vibreerivad erinevatel sagedustel. Meie aju (tänu silmadele) eristab seda värvidena. Näiteks kõrge võnkesagedusega kiiri tajume punasena, madala sagedusega kiiri violetsetena. Üldvoos segunevad erineva sagedusega kiired ja valgus näib valge.

Kui see läbib õhus rippuvaid veetilka, muudab see suunda – see murdub. Veelgi enam, selle erinevad kiired murduvad erinevate nurkade all: punased väikese ja näiteks lilla suure nurga all. Ja tilkadest väljumisel laguneb "valge" valgus spektriks - erinevat värvi kiirteks. Näeme neid vikerkaarena.

Sarnane pilt tekib siis, kui bensiinikile lombil või seebimullil eri värvides virvendab.

Miks pole vikerkaar pärast vihma alati nähtav?

Nähtava vikerkaare sündimiseks on vaja, et valgusvoog oleks piisavalt tugev. Pilvistel päevadel vikerkaart ei näe.


Sel juhul peaks valgus olema silmade ees, mitte pea taga. Tavaliselt näevad mõned inimesed vikerkaart, teised - samal ajal kui esimene - seda ei näe. Miks? Kui päike on seljaga, siis näed valgust enne, kui see on piiskadest läbi käinud ja spektriga mänginud.

Kui päike on liiga kõrgel, ei satu selle kiired pärast murdumist silma. Mida kõrgem on päike, seda väiksem on vikerkaare kaar. Seetõttu pole keskpäeval vikerkaart näha, kuid sagedamini täheldatakse seda hommikul või õhtul.

Kuid üles minnes (näiteks trepist üles), satub silmadesse üha rohkem valguskiiri ja vikerkaar kasvab. Ja lendava reisilennuki reisijad näevad läbi akende mitte vikerkaarekaare, vaid täisringi!

Mitu värvi on vikerkaarel?

Pole vaja naeratada – küsimus polegi nii rumal, kui tundub.

Muidugi oleme harjunud, et neid värve on seitse, kuid see on austusavaldus traditsioonile. See pärineb Isaac Newtonilt. Katsetes näitas ta, kust spekter tuleb. Suur teadlane luges vikerkaares kokku viis värvi – punase, kollase, rohelise, sinise ja violetse. See number talle aga väga ei meeldinud.

Seitset peeti maagiliseks numbriks (seitse päeva nädalas, seitse maailmaimet, seitsmes taevas, seitse surmapattu jne). Vikerkaart "vaadates tähelepanelikult", lisas Newton spektrisse kaks tooni - oranži ja indigo (sini-violetne) ning värve oli seitse.


Kuid iidsed venelased olid kindlad, et selles on ainult neli värvi - helepunane, sinine, roheline ja karmiinpunane. Jaapanlased näevad vikerkaart kuue värvina – rohelist peavad nad siniseks sordiks. Lühidalt, erinevate rahvaste seas on vikerkaarevärvide arv üheksast kaheni (hele ja tume).

Pole mõtet küsida, kui palju neid "päriselt" on - spektri värvid lähevad märkamatult teineteisesse ja tinglikult võid seda jagada nii paljudeks ribadeks kui soovid.

Kuidas vikerkaare värvide järjekorda meeles pidada?

Noh, see on üsna lihtne. Me mäletame neid sõnade esimeste tähtedega lihtsas fraasis: "Iga jahimees tahab teada, kus faasan istub"(punane, oranž, kollane, roheline, sinine, indigo, violetne). Samuti on olemas kaasaegne versioon: “Iga disainer tahab teada, kust Photoshopi alla laadida.

Ingliskeelne fraas "faasani" kohta näeb välja lühem: Põgenege, tüdrukud – poisid on silme ees("Jookse, tüdrukud – poisid on ilmunud").

On parem variant: Yorki Richard andis asjata lahingu("Richard of York võitles asjata"). Pöörake tähelepanu värvide komplektile: punane, oranž, kollane, roheline, sinine, indigo, violetne - britid on säilitanud "indigo"! Mis teha, nende keeles tähistatakse sinist ja sinist värvi ühtemoodi.

Kuidas vikerkaare koju hankida?

Te ei näe maast laeni täisväärtuslikku vikerkaart. Aga siiski…

1. Võtke CD, asetage see päikesevalguse kätte ja muutke nurka. Seega on kettale lihtne saada heledaid sillerdavaid laike, triipe või ringi ümber selle serva.


2. Päikesepaistelisel päeval asetage kauss veega aknalauale või aknaäärsele lauale. Asetage peegel põhja. Võttes seda kätte, liigutage seda ja peeglit nii, et peeglist peegelduv kiirte voog tabaks paberit. Sellest tulenev valgus, mis läbib veekihi, laguneb spektriks. Paberile ilmub tükk vikerkaarest.

Me kõik oleme näinud, kuidas taevasse ilmub mitmevärviline kaar. Aga mis on vikerkaar? Kuidas see moodustub imeline nähtus? Vikerkaare olemuse mõistatus on inimkonda alati paelunud ning legendide ja müütide abil püüti toimuvale seletust leida. Täna räägime just sellest. Mis on vikerkaar ja kuidas see moodustub?

müüdid

Kõik teavad, et iidsed inimesed kaldusid jumaldama ja müstifitseerima enamikku loodusnähtusi, olgu selleks siis äike ja välk või maavärin. Vikerkaarest nad mööda ei läinud. Mida me teame oma esivanematelt? Mis on vikerkaar ja kuidas see moodustub?

• Muistsed viikingid uskusid, et vikerkaar on Bifrosti sild, mis ühendab Mitgardi rahva ja jumalate maad (Asgard).
• Indiaanlased uskusid, et vikerkaar on äikesejumal Indrale kuuluv vibu.
• Kreeklased ei läinud kaugele oma kaasaegsetest ja pidasid vikerkaart ka Irida jumalate kalliks sõnumitoojaks.
• Armeenlased otsustasid, et see pole loodusnähtus, vaid Päikesejumala vöö (kuid otsustamata muutsid nad Jumala “eriala” ja “sunnisid” teda vastutama kunsti ja teaduse eest).
• Austraallased läksid kaugemale ja animeerisid vikerkaare, muutes selle vee kaitsemaoks.
• Aafrika müütide järgi võib seal, kus vikerkaar maad puudutab, leida aarde.
• Huvitav, mis on ühist aafriklastel ja iirlastel, sest ka nende Leprechaun peidab vikerkaare otsas kullapoti.

Maailma rahvaste müüte ja legende võib veel kaua loetleda ja igaühes leiaksime midagi huvitavat. Aga mis on vikerkaar, tegelikult?

Lugu

Esimesed teadlikud ja tegelikkusele lähedased järeldused meie vaadeldava atmosfäärinähtuse kohta tegi Aristoteles. See oli vaid oletus, kuid temast sai esimene inimene, kes tõlkis vikerkaare müüdiosast pärismaailma. Aristoteles püstitas hüpoteesi, et vikerkaar ei ole objekt ega substants ja isegi mitte reaalne objekt, vaid lihtsalt visuaalne efekt, kujutis, mis sarnaneb miraažiga kõrbes.

Siiski esimene Teaduslikud uuringud ja õigustuse viis läbi araabia astronoom Qutb ad-Din ash-Shirazi. Samal ajal viisid sarnased uuringud läbi ka Saksa teadlased.

1611. aastal loodi esimene vikerkaare füüsikaline teooria. Mark Antony de Dominis jõudis vaatluste ja katsete põhjal järeldusele, et vikerkaar tekib vihmase ilmaga atmosfääris sisalduvate veepiiskade valguse murdumise tõttu. Täpsemalt kirjeldas ta täielikku pilti vikerkaare välimusest, mis on tingitud valguse kahekordsest murdumisest veetilga sisse- ja väljapääsul.

Füüsika

Mis on siis vikerkaar, mille määratluse andis Aristoteles? Kuidas see moodustub? Tõenäoliselt on kõik kuulnud infrapuna- ja ultraviolettkiirguse olemasolust? See on "valgus", mis tuleb mis tahes materiaalsetest objektidest erinevates mõõtevahemikes.

Niisiis koosneb päikesevalgus erineva lainepikkusega kiirtest ja hõlmab igat tüüpi kiirgust "soojast" punasest kuni "külma" violetini. Veepiiskade läbimisel jaguneb valgus erineva lainepikkusega (ja erinevat värvi) kiirteks ja see juhtub kaks korda, vette sisenedes kiir jaguneb ja kaldub oma trajektoorilt veidi kõrvale ning väljudes kaldub kõrvale. veelgi enam, mille tulemusena on palja silmaga näha vikerkaart.

Lastele

Muidugi räägib vikerkaarest igaüks, kes lõpetas keskkooli C hindega. Aga mida teha, kui laps tuleb vanema juurde ja küsib: "Ema, mis on vikerkaar? Kust see tuleb?" Lihtsaim viis seda seletada on: "Need on päikesekiired, mis läbivad vihma, virvendavad." IN noorem vanus lapsed ei pea teadma nähtuse füüsilist tausta.

Kõik teavad, et vikerkaarevärvidel on range järjekord ja alati sama järjestus. Nagu me juba teada saime, on see füüsiliste protsesside tulemus. Kuid millegipärast nõuavad paljud täiskasvanud (lapsevanemad, lasteaiaõpetajad) lastelt teadmist õige järjekord värvide paigutus vikerkaares. Lisateabe saamiseks kiire meeldejätmine leiutati väljendid, milles sõnade esimesed tähed sümboliseerivad teatud värvi. Siin on kõige kuulsamad vormid:

Nagu näete, saate värvide õiget järjekorda jälgida esimese tähe järgi (punane-oranž-kollane-roheline-tsüaan-sinine-violetne). Muide, Isaac Newton tõstis esile mitte sinise ja sinise värvi, vaid vastavalt sinise ja indigo. Miks värvinimesid muudeti, jääb saladuseks. Kas üldiselt on tõesti nii oluline teada, mis on vikerkaar, et seda imetleda?

UURIMISTÖÖ

Kaks kõrvuti seisvat inimest näevad kumbki oma vikerkaart! Sest igal hetkel tekib vikerkaar päikesekiirte murdumisel uutes ja uutes tilkades. Vihmapiisad langevad. Kukkunud tilga koha hõivab teine ​​ja suudab saata oma värvilised kiired vikerkaare, millele järgneb järgmine jne.

Koostanud: Julia Polozova, Anastasia Stezhkina, Jelena Himina

Teadusnõustaja: Zaporožtseva Olga Ivanovna (füüsikaõpetaja)

S. Losevo 2015

SISU

1. Sissejuhatus ……………………………………………………………………………………………….

2. Mis on vikerkaar, uurimislugu ………………………………………………………………….

3. Vikerkaar mütoloogias ja religioonis …………………………………………………………………………….

4. Uurimislugu ………………………………………………………………………………..

5. Vikerkaare füüsika……………………………………………………………………………………………

5.1. Kust vikerkaar tuleb? Vaatlustingimused ………………………………………………….

5.2. Miks vikerkaarel on kaare kuju? …………………………………………………………………….

5.3. Vikerkaarevärv ja sekundaarne vikerkaar ……………………………………………………………………

5.4.Vikerkaare põhjus on valguse murdumine ja hajumine …………………………………………………..

5.4.1 Newtoni katsed ………………………………………………………………………………….

5.4.2. "Newton" tilgana …………………………………………………………………………………..

5.4.3. Vikerkaare moodustumise skeem …………………………………………………………………………

6. Ebatavalised vikerkaared …………………………………………………………………………………….

7. Vikerkaar ja sellega seotud terminid ………………………………………………………………………

1. SISSEJUHATUS

Kord looduses viibides täheldasime üsna ilusat nähtust - vikerkaart. Selle nähtuse ilu paelus meid lihtsalt. Meil oli päris palju küsitlusi, mille hiljem oma projektis sõnastasime.

Projekti eesmärgid:

Saage aru, kuidas vikerkaar moodustub.

Miks see moodustub alati sama nurga all?

Miks on vikerkaar kaarekujuline?

Vikerkaar: põhi- ja külgmine. Mis vahe on?

Miks seostatakse Isaac Newtoni nime teadusmaailmas vikerkaarega?

Ja nii meie uurimine algas.

2.MIS ON VIKERKAAR

Vikerkaar pole üldse objekt, vaid optiline nähtus. See nähtus ilmneb valguskiirte murdumise tõttu veepiiskades ja seda kõike ainult vihma ajal. See tähendab, et vikerkaar pole objekt, vaid lihtsalt valgusemäng. Aga kui ilus mäng, pean ütlema!

Tegelikult on inimsilmale tuttav kaar vaid osa mitmevärvilisest ringist. Tervikuna on seda loodusnähtust näha vaid lennukilt ja sedagi vaid piisava vaatluse korral.

Esimesed vikerkaare kuju uuringud viis 17. sajandil läbi prantsuse filosoof ja matemaatik René Descartes. Selleks kasutas teadlane veega täidetud klaaskuuli, mis võimaldas ette kujutada, kuidas päikesekiir peegeldub vihmapiisas, murdub ja muutub seeläbi nähtavaks.

Vikerkaare (või spektri) värvide järjestuse meeldejätmiseks on olemas spetsiaalsed lihtne fraasid - nendes vastavad esimesed tähed värvinimede esimestele tähtedele:

TO akKOHTA üks kordJA ja -Z vonarG tinaKOOS purunesF onar.

TO igaKOHTA hotnikJA teebZ natG deKOOS lähebF asan

Õppige need pähe - ja saate igal ajal hõlpsalt vikerkaare joonistada!

Esimesena selgitas vikerkaare olemustAristoteles . Ta otsustas, et "vikerkaar on optiline nähtus, mitte materiaalne objekt".

Elementaarse selgituse vikerkaare fenomenile andis juba 1611. aastal A. de Dominy oma teoses "De Radiis Visus et Lucis", mille seejärel arendas välja Descartes ("Les météores", 1637) ja arendas täielikult välja Newton oma teoses. "Optika" (1750) .

Ühe tilga vikerkaar on nõrk ja looduses pole seda eraldi näha, kuna vihmakardinas on palju tilkasid. Vikerkaar, mida me taevas näeme, on moodustatud lugematutest tilkadest. Iga tilk loob rea pesastatud värvilisi lehtreid (või koonuseid). Kuid ühest tilgast satub vikerkaare vaid üks värviline kiir. Vaatleja silm on tavaline punkt, kus ristuvad paljude tilkade värvilised kiired. Näiteks kõik punased kiired, mis väljuvad erinevatest tilkadest, kuid sama nurga all ja tabavad vaatleja silma, moodustavad punase vikerkaarekaare. Kõik oranžid ja muud värvi kiired moodustavad ka kaare. Seetõttu on vikerkaar ümar.

3. VIKERKAAR MÜTOLOOGIAS JA RELIGIOONIS

Inimesed on selle kaunima loodusnähtuse olemusele juba ammu mõelnud. Inimkond on seostanud vikerkaart paljude uskumuste ja legendidega. IN Vana-Kreeka mütoloogia, näiteks vikerkaar on tee taeva ja maa vahel, mida mööda kõndis jumalate maailma ja inimeste maailma vahel sõnumitooja Irida. Hiinas usuti, et vikerkaar on taevane draakon, taeva ja maa liit. Slaavi müütides ja legendides peeti vikerkaart taevast maa peale visatud maagiliseks taevasillaks, teeks, mida mööda laskuvad inglid taevast jõgedest vett ammutama. Nad valavad selle vee pilvedesse ja sealt langeb see eluandva vihmana.

Ebausklikud inimesed uskusid, et vikerkaar on halb märk. Nad uskusid, et surnute hinged liiguvad mööda vikerkaart teise maailma ja kui vikerkaar ilmus, tähendab see kellegi peatset surma.

Muidugi on inimesed iidsetest aegadest peale püüdnud seletada vikerkaart. Näiteks Aafrikas usuti, et vikerkaar on tohutu madu, mis aeg-ajalt unustusest välja roomab, et oma tumedaid tegusid sooritada. Arusaadavat selgitust selle optilise ime kohta suudeti aga anda alles XVII sajandi lõpus. Siis elas kuulus Rene Descartes vähehaaval. Just tema oli esimene, kes suutis simuleerida kiirte murdumist veetilgas. Descartes kasutas oma uurimistöös veega täidetud klaaskuuli. Vikerkaare saladust ei suutnud ta aga lõpuni selgitada. Kuid Newton, kes asendas selle palli prismaga, suutis valguskiire spektriks lagundada.

KOKKUVÕTE:

Vikerkaar on sild, mis ühendab (inimeste maailma) ja (jumalate maailma).

Vana-India keeles - vibu, äikese- ja välgujumal.

B - tee, sõnumitoojad jumalate ja inimeste maailmade vahel.

Legendi järgi joob vikerkaar, nagu madugi, järvedest, jõgedest ja meredest vett, mis seejärel sajab.

Peidab kullapoti sellesse kohta, kus vikerkaar maad puudutas.

Levinud uskumuste kohaselt saab vikerkaare läbimisel sugu vahetada.

Vikerkaar ilmus hiljem inimkonna andestuse sümbolina ning sümboliseerib Jumala ja inimkonna (Noa isikus) liitu (heebrea keeles - britt), et veeuputus ei kordu enam kunagi. (Heebrea peatükk)

4.VIKERKAARUURINGU AJALUGU

Pärsia astronoom (1236-1311) ja võib-olla ka tema õpilane (1260-1320) oli ilmselt esimene, kes andis nähtusele üsna täpse selgituse.

Vikerkaare üldist füüsilist pilti kirjeldati raamatus De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride. Katsevaatluste põhjal jõudis ta järeldusele, et vikerkaar saadakse vihmapiisa sisepinnalt peegelduse ja kahekordse murdumise tulemusena - tilka sisenemisel ja sealt väljumisel.

Täielikuma seletuse vikerkaare kohta andis ta aastal oma teoses "Meteoorid" peatükis "Vikerkaarest".

Kuigi vikerkaare mitmevärviline spekter on pidev, on selles 7 värvi. Arvatakse, et ta valis esimesena numbri 7, mille puhul oli sellel numbril eriline tähendus (või põhjustel). Pealegi eristas ta algul ainult viit värvi – punast, kollast, rohelist, sinist ja violetset, millest ta kirjutas oma Optikas, kuid hiljem, püüdes luua vastavust spektri värvide arvu ja põhitoonide arvu vahel. muusikaline skaala, lisas Newton viiele loetletud spektrivärvile veel kaks värvi.

5. VIKERKAARFÜÜSIKA

5.1. Kust vikerkaar tuleb? Vaatlustingimused

Vikerkaare võib näha ainult enne või pärast vihma. Ja ainult siis, kui samaaegselt vihmaga murrab päike läbi pilvede, kui päike valgustab langeva vihma loori ning vaatleja on päikese ja vihma vahel. Mis toimub? Päikesekiired läbivad vihmapiiska. Ja iga selline piisk töötab nagu prisma. See tähendab, et see lagundab Päikese valge valguse selle komponentideks - punaseks, oranžiks, kollaseks, roheliseks, sügavaks, siniseks ja violetseks kiirteks. Pealegi suunavad tilgad erinevat värvi valgust erineval viisil kõrvale, mille tulemusena valge valgus laguneb mitmevärviliseks ribaks, mida nimetatakse nn.spekter .

Vikerkaart näete ainult siis, kui olete otse päikese (see peaks olema teie taga) ja vihma (see peaks olema teie ees) vahel. Muidu sa vikerkaart ei näe!

Mõnikord, väga harva, täheldatakse vikerkaart samadel tingimustel ja siis, kui kuu valgustab vihmapilve. Sama vikerkaarenähtust märgatakse mõnikord ka siis, kui päike valgustab veetolmu, mis kantakse õhku purskkaevu või kose läheduses. Kui päike on kaetud heledate pilvedega, tundub esimene vikerkaar mõnikord täiesti värvitu ja paistab valkja kaarena, heledam kui taeva taust; sellist vikerkaart nimetatakse valgeks.

Vikerkaare fenomeni vaatlused on näidanud, et selle kaared kujutavad korrapäraseid ringide osi, mille keskpunkt asub alati vaatleja pead ja päikest läbival sirgel; sest seega vikerkaare keskpunkt kõrgel seisev päike asub horisondi all, vaatleja näeb vaid väikest osa kaarest; päikeseloojangul ja päikesetõusul, kui päike on silmapiiril, paistab vikerkaar ringi poolkaarena. Väga kõrgete mägede tipust, kuumaõhupall vikerkaart on näha suurema osa ringikaare kujul, kuna nendes tingimustes asub vikerkaare keskpunkt nähtava horisondi kohal.

KOKKUVÕTE: Vikerkaar ilmub ainult siis, kui selleks on loodud sobivad tingimused. Päikesevalgus peaks paistma teie selja taha ja vihmapiisad peaksid langema kuskile ette. (Kuna vikerkaare tekkeks on vaja eredat päikesevalgust, tähendab see seda, et vihmasadu on juba edasi liikunud või isegi mööda läinud ja te olete sellega silmitsi.)

5.2. Miks on vikerkaar kaarekujuline.

Miks on vikerkaar poolringikujuline? Inimesed on seda küsimust küsinud juba pikka aega. Mõnes Aafrika müüdis on vikerkaar madu, mis ümbritseb Maad rõngana. Nüüd aga teame, et vikerkaar on optiline nähtus – vihma ajal veepiiskades valguskiirte murdumise tulemus. Aga miks me näeme vikerkaart kaare kujul, mitte näiteks vertikaalse värvilise triibu kujul?

Siin hakkab kehtima optilise murdumise seadus, mille puhul kiir, mis läbib ruumis kindlas asendis paiknevat vihmapiiska, läbib 42-kordse murdumise ja muutub inimsilmale nähtavaks täpselt ringi kujul. Siin on vaid osa sellest ringist, mida olete harjunud jälgima.

Vikerkaare kuju määrab veepiiskade kuju, milles päikesevalgus murdub. Ja veepiisad on enam-vähem sfäärilised (ümmargused). Tilgast läbi minnes ja selles murdudes muutub valge päikesekiir värvilisteks lehtriteks, mis asetatakse üksteise sisse ja on vaatleja poole suunatud. Välimine lehter on punane, sinna on sisestatud oranž, kollane, siis tuleb roheline jne, mis lõpeb sisemise violetsega. Seega moodustab iga üksik piisk terve vikerkaare.

Muidugi on vikerkaar ühest tilgast nõrk ja looduses pole seda eraldi näha, kuna vihmakardinas on palju tilkasid. Vikerkaar, mida me taevas näeme, on moodustatud lugematutest tilkadest. Iga tilk loob rea pesastatud värvilisi lehtreid (või koonuseid). Kuid ühest tilgast satub vikerkaare vaid üks värviline kiir. Vaatleja silm on tavaline punkt, kus ristuvad paljude tilkade värvilised kiired. Näiteks kõik punased kiired, mis väljuvad erinevatest tilkadest, kuid sama nurga all ja tabavad vaatleja silma, moodustavad punase vikerkaarekaare. Kõik oranžid ja muud värvi kiired moodustavad ka kaare. Seetõttu on vikerkaar ümar.

Vikerkaar on tohutu kaarjas spekter. Maapinnal olevale vaatlejale näeb vikerkaar tavaliselt välja nagu kaar – osa ringist ja mida kõrgem on vaatleja, seda täidlasem on vikerkaar. Mäelt või lennukilt on näha ka terve ring!

Huvitav on märkida, et kaks inimest, kes seisavad kõrvuti ja vaatlevad vikerkaart, näevad seda igaüks omal moel! Kõik see on tingitud asjaolust, et igal vaatamishetkel moodustub uutes veepiiskades pidevalt vikerkaar. See tähendab, et üks tilk langeb ja selle asemele ilmub teine. Samuti sõltub vikerkaare välimus ja värvus veepiiskade suurusest. Mida suuremad on vihmapiisad, seda heledam on vikerkaar. Vikerkaare kõige intensiivsem värv on punane. Kui tilgad on väikesed, on vikerkaar laiem, serval on selgelt väljendunud oranž värv. Pean ütlema, et me tajume valguse pikimat lainepikkust punasena ja lühimat - violetset. See kehtib mitte ainult vikerkaare vaatlemise juhtumite kohta, vaid üldiselt kõige ja kõige kohta. See tähendab, et saate nüüd arukalt kommenteerida vikerkaare olekut, suurust ja värvi, aga ka kõiki muid inimsilmale nähtavaid objekte.

Kaks kõrvuti seisvat inimest näevad kumbki oma vikerkaart! Sest igal hetkel tekib vikerkaar päikesekiirte murdumisel uutes ja uutes tilkades. Vihmapiisad langevad. Kukkunud tilga koha hõivab teine ​​ja suudab saata oma värvilised kiired vikerkaarele, millele järgneb järgmine jne.

Vikerkaare tüüp sõltub ka tilkade kujust. Õhus kukkudes on suured tilgad lamedad ja kaotavad oma sfäärilisuse. Mida tugevam on tilkade lamenemine, seda väiksema vikerkaare raadiusega nad moodustavad.

On olemas rühm optilisi nähtusi, mida nimetatakse halodeks. Need tekivad rünkpilvedes ja udus olevate pisikeste jääkristallide valguskiirte murdumisel. Kõige sagedamini tekivad halod Päikese või Kuu ümber. Siin on näide sellisest nähtusest - sfääriline vikerkaar ümber Päikese:

Tegelikult pole vikerkaar poolring, vaid ring. Lihtsalt me ​​ei näe seda täielikult, sest vikerkaareringi keskpunkt asub meie silmadega samal joonel. Näiteks lennukist on näha täidlane ümmargune vikerkaart, kuigi see on äärmiselt haruldane, sest lennukites vaatavad nad tavaliselt kauneid naabreid või söövad AngryBirdsi mängides hamburgereid. Miks on vikerkaar poolringikujuline? Kõik see on tingitud sellest, et vikerkaare moodustavad vihmapiisad on ümara pinnaga veekogumid. Sellest tilgast väljuv valgus peegeldab selle pinda. See on kogu saladus.

KOKKUVÕTE: vikerkaare tüüp sõltub ka tilkade kujust. Õhus kukkudes on suured tilgad lamedad ja kaotavad oma sfäärilisuse. Mida tugevam on tilkade lamenemine, seda väiksema vikerkaare raadiusega need moodustuvad Vikerkaare kaar on vaid valgusringi lõik, mille vaatesektori keskmes on vaatleja ehk sina . Ja mida kõrgemal seisad, seda terviklikum on vikerkaar

Vikerkaare tüüp - kaare laius, üksikute värvitoonide olemasolu, asukoht ja heledus, lisakaarte asukoht - sõltub väga palju vihmapiiskade suurusest. Mida suuremad on vihmapiisad, seda kitsam ja heledam on vikerkaar. Suurtele tilkadele on iseloomulik küllastunud punase värvuse olemasolu peamises vikerkaares. Arvukad lisakaared on ka erksate värvidega ja külgnevad otse, ilma lünkadeta, peamiste vikerkaartidega. Mida väiksemad on tilgad, seda laiem ja pleekinud vikerkaar on oranži või kollase servaga. Täiendavad kaared asuvad kaugemal nii üksteisest kui ka peamistest vikerkaartest. Seega saab vikerkaare välimuse järgi ligikaudselt hinnata selle vikerkaare moodustanud vihmapiiskade suurust.

5.3 Vikerkaare värvus ja sekundaarne vikerkaar

Vikerkaarerõnga värvuse põhjustavad päikesevalguse murdumine sfäärilistes vihmapiiskades, nende peegeldumine tilkade pinnalt, samuti difraktsioon (ladina keelest diffractus - katki) ja interferents (ladina keelest inter - vastastikku ja ferio - löök) erineva lainepikkusega peegeldunud kiired.

Mõnikord võib esimese ümber näha teist, vähem eredat vikerkaart. See on sekundaarne vikerkaar, milles valgus peegeldub tilgas kaks korda. Sekundaarses vikerkaares on "ümberpööratud" värvide järjekord väljastpoolt lilla ja seest punane:

Sisemine, kõige sagedamini nähtav kaar on välisservast punast värvi, seest lilla; nende vahel tavalises päikesespektri järjekorras on värvid: (punane), oranž, kollane, roheline, sinine ja violetne. Teine, harvemini vaadeldav kaar asub esimesest kõrgemal, on tavaliselt nõrgema värviga ja selles olevate värvide järjekord on vastupidine. Esimese kaare sees olev taevalaotuse osa näib tavaliselt väga hele, teise kaare kohal olev taevalaotuse osa vähem hele, samas kui rõngakujuline ruum kaare vahel tundub tume. Mõnikord täheldatakse lisaks nendele kahele vikerkaare põhielemendile täiendavaid kaare, mis kujutavad endast nõrgavärvilisi hägusaid ribasid, mis ääristavad esimese vikerkaare siseserva ülemist osa ja harvemini teise vikerkaare välisserva ülemist osa.

Mõnikord võib esimese ümber näha teist, vähem eredat vikerkaart. See on sekundaarne vikerkaar, milles valgus peegeldub tilgas kaks korda. Sekundaarses vikerkaares on "ümberpööratud" värvide järjekord väljas ja punane sees. Sekundaarse vikerkaare nurgaraadius on 50-53°. Kahe vikerkaare vaheline taevas on tavaliselt märgatavalt tumedama tooniga.

Mägedes ja muudes kohtades, kus õhk on väga puhas, võite jälgida kolmandat vikerkaart (nurga raadius suurusjärgus 60 °).

Vikerkaare värvide hägustumine ja hägustumine on seletatav asjaoluga, et valgustuse allikaks ei ole punkt, vaid kogu pind - päike, ja et üksteise peale asetsevad eraldi teravamad vikerkaared, mille moodustavad üksikud päikesepunktid. Kui päike paistab läbi õhukeste pilvede loori, siis on valgusallikaks päikest 2–3° ümbritsev pilv ja üksikud värvilised ribad asetsevad nii üksteise peale, et silm ei erista enam värve, vaid näeb ainult värvitut. kerge kaar -valge vikerkaar.

Kuna vihmapiisad suurenevad maapinnale lähenedes, on täiendavad vikerkaared selgelt nähtavad ainult siis, kui valgus murdub ja peegeldub vihmaloori kõrgetes kihtides, st madalal päikesekõrgusel ning ainult esimese ja teise vikerkaare ülaosas. . Täieliku valge vikerkaare teooria esitas Pertner aastal 1897. Sageli on tõstatatud küsimus, kas erinevad vaatlejad näevad sama vikerkaart ja kas suure veehoidla paigalseisvas peeglis nähtud vikerkaar kujutab endast otseselt vaadeldava vikerkaare peegeldust.

KOKKUVÕTE: Vikerkaar tekib siis, kui päike kogeb veepiiskade aeglaselt langemist. Need tilgad on erinevad, põhjustades valguse lagunemist. Meile tundub, et mitmevärviline helk väljub ruumist mööda kontsentrilist () . Sel juhul asub ereda valguse allikas alati vaatleja selja taga. Hiljem mõõdetud, mis hälbib 137 30 minutit ja 139 ° 20 ')

5.4.Vikerkaare põhjuseks on valguse murdumine ja hajumine

Väga lihtsalt: Lihtsamalt öeldes võib vikerkaare välimuse tuletada järgmise valemiga: vihmapiiskade kaudu läbiv valgus murdub. Ja see murdub, sest vee tihedus on suurem kui õhul. Valge värv, nagu teate, koosneb seitsmest põhivärvist. On üsna selge, et kõigil värvidel on erinevad lainepikkused. Ja siin peitubki kogu saladus. Kui päikesekiir läbib veepiisa, murrab see iga lainet erinevalt.

Ja nüüd üksikasjalikumalt.

5.4.1 NEWTONI KATSED

Newton märkas optilisi instrumente täiustades, et pilt oli servadest maalitud sillerdava värviga. Teda huvitas see nähtus. Ta hakkas seda lähemalt uurima. Prismast lasti läbi tavalist valget valgust ning ekraanilt oli näha vikerkaarevärvidele sarnast spektrit. Alguses arvas Newton, et see on prisma, mis värvib valge värv. Arvukate katsete tulemusena õnnestus välja selgitada, et prisma ei värvi, vaid lagundab valge värvi spektriks.

KOKKUVÕTE: erinevat värvi kiired väljuvad prismast erinevate nurkade all.

5.4.2 "NEWTON" TILKADES

Vihmapiiskade läbimisel valgus murdub (paindub küljele), kuna vee tihedus on suurem kui õhul. On teada, et valge värv koosneb seitsmest põhivärvist - punane, oranž, kollane, roheline, sinine, indigo ja violetne. Nendel värvidel on erinev lainepikkus ja tilk murrab iga lainet erineval määral, kui päikesekiir seda läbib. Seega on lained erineva pikkusega ja seetõttu tulevad värvid tilgast välja juba veidi erinevates suundades. See, mis algul oli üksainus kiirtekiir, on nüüd lagunenud oma loomulikeks värvideks, millest igaüks liigub oma rada.

Värvilised kiired, mis tabavad tilga siseseina ja painduvad veelgi rohkem, võivad väljuda isegi sama külje kaudu, kus nad sisenesid. Ja selle tulemusel näete, kuidas vikerkaar hajutas oma värve kaarekujuliselt üle taeva.

Iga tilk peegeldab kõiki värve. Kuid oma kindlast asukohast maa peal tajute ainult teatud värve teatud tilkadest. Piisakesed peegeldavad kõige selgemalt punaseid ja oranže värve, nii et need jõuavad teie silmadeni ülemistest tilkadest. Sinised ja violetsed on vähem peegeldavad, nii et näete neid veidi madalamalt piiskadest. Kollane ja roheline peegeldavad tilka, mis on keskel. Pange kõik värvid kokku ja teil on vikerkaar.

5.4.3 VIKERKAARE VORMISTAMISE SKEEM

1) sfääriline,

2) sisemine,

3) esmane vikerkaar,

4) ,

5) sekundaarne vikerkaar,

6) sissetulev valgusvihk,

7) kiirte kulg primaarse vikerkaare kujunemisel,

8) kiirte kulg sekundaarse vikerkaare moodustumisel,

9) vaatleja, 10-12) vikerkaare moodustumise piirkond.

Kõige sagedamini täheldatudesmane vikerkaar kus valgus läbib ühe sisemise peegelduse. Kiirte teekond on näidatud üleval paremal joonisel. Esmases vikerkaares asub see kaarest väljaspool, selle nurk on 40–42 °.

FÜÜSILINE SELGITUS

Vaatlused vikerkaare kohal on näidanud, et nurk, mille moodustavad kaks joont, mis on mõtteliselt tõmmatud vaatleja silmadest vikerkaare keskpunkti ja selle ümbermõõduni ehk vikerkaare nurgaraadiuseni, on ligikaudu konstantne väärtus ja võrdne umbes 41 ° esimese vikerkaare jaoks, 52 ° teise jaoks. Elementaarse selgituse vikerkaare fenomenile andis juba 1611. aastal A. de Dominy oma teoses "De Radiis Visus et Lucis", mille seejärel arendas välja Descartes ("Les météores", 1637) ja arendas täielikult välja Newton oma teoses. "Optika" (1750) . Selle seletuse kohaselt tekib vikerkaarenähtus päikesekiirte murdumise ja täieliku sisepeegelduse (vt Dioptria) tõttu vihmapiiskades. Kui kiir SA langeb sfäärilisele vedelikutilgale, siis (joonis 1) võib see, olles läbinud murdumise suunas AB, peegelduda tilga tagumiselt pinnalt suunas BC ja väljuda, uuesti murdudes, suuna CD.

Kiir, mis muidu langes tilgale, võib aga punktis C (joonis 2) peegelduda teist korda mööda CD-d ja murduda suunas DE.

Kui tilgale ei lange mitte üks kiir, vaid terve paralleelsete kiirte kiir, siis, nagu on tõestatud optikas, väljuvad kõik need kiired, mis on veetilgas ühe sisemise peegelduse läbi teinud, tilgast lahkneva koonuse kujul. kiirte telg (joon. 3), mille telg paikneb langevate kiirte suunas. ärge lõikuge ühes punktis, ainult lihtsuse huvides on järgmistel joonistel need talad võetud korrapäraste koonustena, mille tipp asub tilga keskel

Koonuse avanemise nurk sõltub vedeliku murdumisnäitajast (vt Dioptria) ja kuna valge päikesekiire moodustavate erinevat värvi (erineva lainepikkusega) kiirte murdumisnäitaja ei ole sama, koonuse ava on erinevat värvi kiirte puhul erinev, nimelt lilla puhul on see väiksem kui punane. Selle tulemusena ääristab koonust värviline vikerkaareserv, väljast punane, seest lilla ja kui tilk on vesi, siis pool koonuse nurgaavast.SOR punase puhul on see umbes 42 °, lilla puhul (SOV ) 40,5°. Valguse jaotuse uuring koonuse sees näitab, et peaaegu kogu valgus on koondunud sellesse koonuse värvilisse piiri ja on selle keskosades äärmiselt nõrk; seega saame arvestada ainult koonuse eredavärvilise kestaga, kuna kõik selle sisemised kiired on liiga nõrgad, et neid silmaga tajuda.

Sarnane uuring kiirte kohta, mis peegelduvad kaks korda veetilgas, näitab meile, et need ilmuvad samas koonilises iirises.V"R" (joonis 3), kuid siseservast punane, välimisest lilla ja veetilga puhul on pool teise koonuse nurgaavast punase puhul 50 ° (SOR" ) ja 54° lilla serva jaoks (SOV ) .

Kujutage nüüd ette vaatlejat, kelle silm on punktisKOHTA (joon. 4), vaadates vertikaalsete vihmapiiskade ridaA, B , C, D, E... , mida valgustavad selles suunas liikuvad paralleelsed päikesekiiredSA, SB, SC jne.; olgu kõik need tilgad vaatleja silma ja päikest läbival tasapinnal; iga selline tilk kiirgab vastavalt eelmisele kahte koonusekujulist valguskest, mille ühiseks teljeks on tilgale langev päikesekiir.

Laske tilkIN paikneb nii, et üks kiirtest, mis moodustab esimese (sisemise) koonuse sisemise kesta, läbib jätkamisel vaatleja silma; siis vaatleja näebIN lilla täpp. Natuke kõrgem kui tilkIN tilk C paikneb nii, et esimese koonuse kesta välispinnalt tulev kiir siseneb silma ja jätab silma punase täpi mulje.KOOS ; vahepealsed tilgadIN JaKOOS, jätab silmale mulje sinistest, rohelistest, kollastest ja oranžidest täppidest. Kokkuvõttes näeb silm sellel tasapinnal vertikaalset vikerkaarejoont, mille allosas on violetne ots ja üleval punane ots; kui me läbi lähemeKOHTA ja päikesejoonNII siis selle poolt moodustatud nurk joonegaOV , võrdub violetsete kiirte jaoks esimese koonuse poolauguga, st 40,5 °, ja nurgagaKOS võrdub punaste kiirte jaoks esimese koonuse poolavaga, st 42 °. Kui keerad ümber nurgaKOV ümberOKEI, SeeOB kirjeldab koonusekujulist pinda ja iga tilk, mis asub selle pinna ja vihmalooriga lõikumisringil, jätab mulje eredalt lillast punktist ja kõik punktid kokku moodustavad lilla ringikaare, mille keskpunkt onTO ; samamoodi moodustuvad punased ja vahepealsed kaared ning kokku jääb silm kerge vikerkaare mulje, seest lilla, väljast punane -esimene vikerkaar.

Rakendades sama arutluskäiku teise välimise valguskoonuse kesta kohta, mida kiirgavad tilgad ja mille moodustavad kaks korda tilgast peegelduvad päikesekiired, saame laiemateiseks kontsentrilinevikerkaar nurgagaCFU, võrdne sisemise punase serva jaoks - 50 ° ja välimise lilla jaoks - 54 °. Valguse kahekordse peegelduse tõttu tilkades, mis annavad selle teise vikerkaare, on see palju vähem hele kui esimene. PiisadD, vahel lamadesKOOS JaE, need ei kiirga silma üldse valgust ja seetõttu tundub kahe vikerkaare vaheline ruum tume; allolevatest tilkadestIN ja kõrgemaleE, silma sisenevad valged kiired, mis pärinevad koonuste keskosadest ja on seetõttu väga nõrgad; see seletab, miks ruum esimese vikerkaare all ja teise vikerkaare kohal tundub meile hämaralt valgustatud.

KOKKUVÕTE:Vikerkaare elementaarteooria näitab selgelt, et erinevad vaatlejad näevad vikerkaarte, mille moodustavad erinevad vihmapiiskad, st erinevad vikerkaared, ja et vikerkaare näiv peegeldus on see vikerkaar, mida vaatleja näeks, kui see asetatakse peegeldava pinna alla nii kaugele allapoole. sellest, mis ta on temast kõrgemal. Harvadel juhtudel (eriti merel) täheldatud ekstsentrilisi vikerkaarte seletatakse valguse peegeldumisega vaatleja tagant veepinnalt ja kahe valgusallika (päike ja selle peegeldus), millest igaüks annab oma vikerkaare. .- ei taju). Seetõttu näeb kuu vikerkaar valkjas välja; kuid mida heledam on valgus, seda "värvilisem" on vikerkaar, sest inimestel lülitab ere valgus sisse värviretseptorite tajumise -.

Vikerkaarega kirjeldatud ringi keskpunkt asub alati sirgjoonel, mis läbib (kuu) ja vaatleja silma, see tähendab, et ilma peegleid kasutamata on võimatu korraga näha päikest ja vikerkaart. Maapealse vaatleja jaoks näeb see tavaliselt välja nagu osa ringist, mida kõrgem on vaatepunkt, seda täidlasem on vikerkaar – mäelt või lennukilt on näha kogu .

Tavaliselt vaadeldakse lihtsat vikerkaaret, kuid teatud asjaoludel näete kahekordset vikerkaart ja lennukist - tagurpidi või isegi rõngakujulist.

Ring Rainbow 10. juuli 2005

vikerkaar metsas vikerkaar lennukist

vikerkaar pilvedes vikerkaar üle mere

Oleme harjunud nägema vikerkaart kaarena. Tegelikult on see kaar vaid osa mitmevärvilisest ringist. Tervikuna saab seda loodusnähtust jälgida vaid suurel kõrgusel, näiteks lennukilt.

On olemas selline optiliste nähtuste rühm, mida nimetatakse haloks. Need tekivad rünkpilvedes ja udus olevate pisikeste jääkristallide valguskiirte murdumisel. Kõige sagedamini tekivad halod Päikese või Kuu ümber. Siin on näide sellisest nähtusest - sfääriline vikerkaar ümber Päikese: Iiris meenutab vikerkaare sektoreid

Vikerkaar esineb ka paljudes rahvalikud ended seotud ilmaennustamisega. Näiteks tähistab kõrge ja järsk vikerkaar hea ilm, ja madal ja tasane - halb.

8. KASUTATUD KIRJANDUS