Секреты разноцветной дуги

…мистические чувства, желание ею любоваться. Но все ли мы знаем о радуге? Рассмотрим малоизвестные внешние свойства этого явления, а то и совсем неизвестные.

Радугу наблюдают в атмосферных тучах, дождевых завесах, тумане, водопадах, фонтанах и других местах, где существует толща водяных капель, которые зависли в воздухе или находятся в состоянии падения. Эффективное наблюдение проводится с 9-00 до 18-00 в разные времена года, но обязательно в солнечную погоду.

Радуг бывает две: первая и вторая, которые имеют вид концентрических колец (кругов) или их фрагментов (дуг), и порой сопровождаются явлениями, описанными в литературе как нимб и глория. При определенных условиях можно одновременно наблюдать три явления: нимб, глорию и две радуги. Можно найти оптимальное местонахождение между водопадом и Солнцем и наблюдать эти явления одновременно многократно.

Часто можно наблюдать радугу вечером, когда Солнце уже коснулось горизонта, и реже – утром. Немногие обращают внимание на то, что плоскость радуги в это время наклонена к наблюдателю и кажется, что солнечный луч перпендикулярен к плоскости радуги. Солнечный диск в этот момент находится за головой наблюдателя или ниже головы. Интересно, что когда однажды узкая туча на горизонте закрыла край солнечного диска, часть дуги радуги исчезла.

Радуга – оптическое явление в атмосфере, которая имеет вид разноцветной дуги на фоне неба. Наблюдается в тех случаях, когда солнечные лучи освещают завесу дождя на противоположной Солнцу стороне неба. Центр радуги находится в направлении прямой, которая проходит через солнечный диск и глаз наблюдателя, то есть в точке, противоположной Солнцу.

Дуга радуги представляет собой часть круга, описанного вокруг этой точки радиусом 42 град. Последовательность цветов в ней такая же, как в солнечном спектре, при этом чаще всего по внешнему краю расположенный красный цвет, а по внутреннему – фиолетовый. Со стороны внутреннего края порой бывают видимы вторичные цветные дуги, которые находятся рядом с главной дугой. Когда Солнце на горизонте, радуга имеет вид полукруга, с повышением Солнца внутренняя часть дуги радуги уменьшается, а при высоте Солнца в 42 град радуга исчезает. Явление, подобное радуге, можно наблюдать в брызгах фонтанов, водопадов. Возможно появление лунной радуги и от искусственного источника света. Нередко наблюдается вторая радуга с угловым радиусом 52 град и обратным расположением цветов.

Первая теория радуги была дана Декартом в 1637 году. Более точная теория была выполнена в 1836 году английским астрономом Джоном Эре и в конце XIX века развита австрийским геофизиком И. Г. Пертером. Эта теория базируется на расчете явлений дифракции и интерференции, которые сопровождают встречу солнечного луча с решеткой, образующей водяные капли.

Подобное объяснение радуги перешло во множество изданий, в том числе и в школьные учебники, и никто не подвергает сомнению данное утверждение. На тему радуги и других световых атмосферных явлений написано много популярных статей. Поэтому в свое время была сделана попытка обобщения всей информации на эту тему для создания своего рода отправной точки для изучения и последующих исследований оптических явлений в атмосфере.

Г. Миннартом в 1958 г. была написана книга «Свет и цвет в природе», которая объединила все существующие теории на тему радуги. В дальнейшем было написано много популярных и научных книг на эту тему, но ни одна из них ничем новым эту объединенную теорию не дополнила.

После ознакомления с теорией радуги и других оптических явлений в атмосфере (гало, венцов, глории и других) сразу же возникает ряд вопросов. Описания отдельных явлений и их объяснения порождают такие противоречия, из-за которых некоторые выводы полностью или частично отрицают друг друга. Некоторые описания можно поддать сомнению. Возникает вопрос: а описано ли явление радуги полностью? Поэтому, возможно, необходимо создать одну универсальную теорию для объяснения всех оптических явлений в атмосфере, в которой должен быть единственный подход к изучению всех явлений.