🌈 На каждой границе двух сред (воздух и вода) свет будет отражаться и преломляться (т.е. отклоняться). Радугу формируют только те лучи, которые прошли следующий путь (рисунок 1):
- Попали на каплю и переломились
- Прошли до ее дальней стенки и отразились
- Вернулись к передней стенке и вновь переломились
- Следуя по прямой, попали к нам в глаза
Все остальные траектории мы здесь не учитываем. Например, те лучи, что прошли каплю насквозь или слишком далеко отклонились, не попадут в наше поле зрения, и т.д.
🌈🌈 Углы, под которыми выйдут лучи, можно точно высчитать, используя закон
- Угла падения
- Показателей преломления сред (в алмазе свет отклоняется сильнее, чем в воде)
- Длины волны (синий отклоняется сильнее, чем красный)
🌈🌈🌈 Подставив числа в формулы, мы получим, что угол между падающим лучом солнца и выходящими из капли "радужными" лучами составляет примерно 42 градуса для красного и 40 для синего цвета (рисунок 2).
Поскольку эти значения приблизительны, мы видим радугу немного размытой, цвета в ней сменяются не резко.
Можно также показать, что именно на этот диапазон углов и приходится большая часть излучения, удовлетворяющая всем описанным выше условиям.
Для неподвижного наблюдателя совокупность этих лучей образует кольцо, верхнюю часть которого мы и видим (см. рисунок 1 в следующем сообщении).
Остальной свет или пойдет "не туда", или будет слишком слабым для наблюдения.
Поэтому радуга и выглядит как дуга, а не сплошная стена.
#ШкольныеВопросы #ОтПодписчиков #Оптика
Ловко? Подписывайтесь!