Vaivorykštė susidaro, kai saulės šviesa praeina pro ore esančius mažus vandens lašelius, paprastai kai saulė yra už stebėtojo, o lietus priešais. Šviesa lūžta, kai įeina į kiekvieną lašelį, atsispindi jo viduje, tada vėl lūžta jam išeinant. Kadangi skirtingo bangos ilgio šviesa lūžta nevienodai, ji išsiskaido į spalvas. Įprastas lankas tėra tik dalis šio reiškinio, o keli veiksniai gali pakeisti, kiek ryškiai jis atrodo.
Kas sukuria vaivorykštę?
Vaivorykštė susidaro, kai saulės šviesa prasiskverbia pro nesuskaičiuojamus mažus vandens lašelius ore, paprastai po lietaus arba netoli rūko ar dulksnos. Kad toks reginys pasirodytų, stebėtojas turi turėti Saulę už savęs, o drėgmę – priekyje.
Palankiausios atmosferos sąlygos apima giedrą dangaus plotą su vis dar tvyrančiais lašeliais ir žemai esančią Saulę, dažnai ryte arba vėlyvą popietę. Saulės spindulių kampai turi būti kaip tik tinkami, kad spalvos pasiektų akį lenktu lanku.
Kai šios sąlygos susiklosto, vaizdas tampa patikimu nuostabos ir padrąsinimo šaltiniu tiems, kurie jį pastebi.
Kaip susidaro vaivorykštės vandens lašeliuose?
Saulės šviesa patenka į kiekvieną mažą vandens lašelį ir, pereidama iš oro į vandenį, yra išlenkiama, arba refraktuojama.
Lašelio viduje šviesa atsispindi nuo galinio paviršiaus ir tada iš jo išeina, vėl išlinkdama dėl šviesos refrakcijos. Ši seka nukreipia kai kuriuos spindulius link stebėtojo tam tikrais kampais, taip sukurdama vaivorykštės lanką.
Šis procesas priklauso nuo lašelių dydžio, nes daugybė mažų lašelių kartu sukuria ryškią, aiškią lanką. Kiekvienas lašelis veikia tarsi miniatiūrinė prizmė, kartu su kitais danguje sudarydamas pažįstamą raštą, matomą po lietaus.
Kodėl šviesa išsiskiria į spalvas?
Šviesa išsiskaido į spalvas todėl, kad skirtingi matomos šviesos bangos ilgiai, patekę į vandenį ar kitą skaidrią medžiagą, linksta nevienodai. Šis krypties pokytis vadinamas lūžiu, ir jis skiriasi visame šviesos spektre.
Trumpesni bangos ilgiai, tokie kaip mėlyna ir violetinė, paprastai linksta labiau nei ilgesni bangos ilgiai, pavyzdžiui, raudona. Dėl to sumaišyta balta šviesa išsiskaido į atskiras juostas.
Šis išsiskaidymas padeda paaiškinti spalvų suvokimą, nes akis kiekvieną bangos ilgį priima kaip skirtingą atspalvį. Vaivorykštėje ši tvarkinga sklaida atskleidžia paslėptą saulės šviesos struktūrą.
Kodėl vaivorykštės atrodo kaip lankai?
Vaivorykštės lankas atsiranda dėl to, kaip saulės šviesa atsispindi ir lūžta daugybėje lietaus lašų tam tikrais kampais. Kiekvienas lašelis grąžina šviesą į akį iš siaurų krypčių, todėl stebėtojas mato tik dalį apskritimo žiedo.
Paprastai žemė užstoja apatinę pusę, palikdama danguje matomą lanko formą. Taip sukuriama optinė iliuzija, tarsi erdvėje plūduriuotų lenkta juosta, nors teoriškai egzistuoja visas apskritimas.
Žiūrovo, Saulės ir lietaus lašų padėtis kartu lemia lanką, kuris, jį pastebėjusiems, atrodo vedantis ir ramunantis.
Kas lemia vaivorykštės spalvą ir ryškumą?
Vaivorykštės spalva ir ryškumas priklauso nuo kelių veiksnių, įskaitant lietaus lašų dydį, Saulės kampą ir ore pasklidusios šviesos kiekį.
Didesni lašai paprastai sukuria ryškesnes spalvas, o mažesni lašai gali sušvelninti juostas. Žemai esanti Saulė dažnai padaro vaizdą lengviau matomą, nes šviesa į lašelius patenka palankiu kampu.
Tamsesnis fonas taip pat pagerina kontrastą. Žmogaus spalvų suvokimas daro įtaką tam, kiek ryški atrodo vaivorykštė, o ryškumą lemiantys veiksniai, tokie kaip debesuotumas ir rūkas, gali sustiprinti arba susilpninti šį vaizdą stebėtojams.
Išvada
Vaivorykštė susidaro, kai saulės šviesa prasiskverbia pro ore esančią drėgmę, o saulė yra už stebėtojo nugaros. Kiekvienas lašelis pakreipia krintančią šviesą, ją atspindi savo viduje ir vėl pakreipia jai išeinant. Kadangi skirtingi bangos ilgiai lūžta skirtingais kampais, šviesa išsiskaido į spalvų juostą. Lašelio forma ir stebėtojo padėtis lemia, kad vaivorykštė atrodo kaip lankas. Jos ryškumas ir spalvų intensyvumas priklauso nuo lašelių dydžio ir apšvietimo sąlygų.
