Радуга возникает из-за того, что солнечный свет
испытывает преломление в капельках воды, взвешенных в воздухе. Эти капельки
по-разному отклоняют свет разных цветов (Красный свет отклоняется на 137
градусов 30 минут, а фиолетовый на 139°20’), в результате чего белый свет
разлагается в спектр. Наблюдателю кажется, что из пространства по
концентрическим кругам (дугам) исходит разноцветное свечение (при этом источник
яркого света всегда находится за спиной наблюдателя) .
Преломление света при его переходе в среду с иной оптической
плотностью
Преломление света при его переходе в среду с иной оптической
плотностью
В яркую лунную ночь можно увидеть радугу от
Луны. Поскольку человеческое зрение устроено так, что при слабом освещении
наиболее чувствительные рецепторы глаза — «палочки» — не воспринимают цвета,
лунная радуга выглядит белесой; чем ярче свет, тем «цветнее» радуга (в её
восприятие включаются цветовые рецепторы — «колбочки») .
Центр окружности, которую описывает радуга, всегда лежит на
прямой, проходящей через Солнце (Луну) и глаз наблюдателя, то есть одновременно
видеть солнце и радугу без использования зеркал невозможно. Для наблюдателя на
земле она обычно выглядит как часть окружности, чем выше точка зрения, тем радуга
полнее — с горы или самолёта можно увидеть и целую окружность [править] Физика
радуги
Ход лучей в сферической капле, образование первичной радуги
Ход лучей в сферической капле, образование первичной радуги
Радуга представляет собой каустику, возникающую из-за
преломления и отражения плоскопараллельного пучка света на сферической капле.
Как показано на рисунке (для монохромного пучка) , отражённый свет имеет
максимальную интенсивность для некоторого угла между источником, каплей и
наблюдателем. Персидский астроном Qutb al-Din al-Shirazi (1236—1311), а
возможно, его ученик Kamal al-din al-Farisi (1260—1320), видимо, был первым,
кто дал достаточно точное объяснение феномена
Общая физическая картина радуги была описана в
1611 году Марком Антонием де Доминисом в книге «De radiis visus et lucis in
vitris perspectivis et iride». На основании опытных наблюдений он пришёл к
заключению, что радуга получается в результате отражения от внутренней
поверхности капли дождя и двукратного преломления — при входе в каплю и при
выходе из нее.