Самое эффектное и изумительное явление природы, которое издавна привлекало всеобщее внимание, на примере которого мы можем рассмотреть все имеющиеся в окружающем мире цвета и их оттенки — это радуга. Наверное, нет человека, который не любовался бы ею, однако, великолепное красочное явление на небосводе обладает волшебными свойствами только в сказках, а в действительности, это оптическое явление, связанное с преломление световых лучей на многочисленных капельках дождя. В небе – это конденсат, а в водопаде, фонтане или на поливаемом асфальте – водяные брызги, или капли росы, которыми ранним утром покрыта трава. Однако не все знают, как именно преломление света на каплях воды приводит к возникновению разноцветной дуги.
Нам всем со школьного предмета физики известен детский стишок для запоминания цветов радуги: «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан». Первая буква каждого слова означает цвет, а порядок слов – последовательность этих цветов в радуге: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.
Радуга -это атмосферное, оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое при освещении ярким источником белого света (в природе Солнцем) и образующее те самые семь цветов, которые принято выделять в русской культуре. Но на самом деле спектр ее цветов непрерывен и они плавно переходят друг в друга через множество промежуточных оттенков, а наблюдаемые в ней цвета чередуются в такой же последовательности, как и в спектре, получаемом при пропускании пучка солнечных лучей через стеклянную призму.
Радугу с давних пор стремились описать философы, поэты, художники и учёные, но последовательная ее теория была развита совсем недавно. Яркая радуга, которая возникает после дождей или в брызгах водопада — это первичная радуга, в которой цветные полосы сильно отличаются по яркости, но порядок всегда одинаков. Объясняется это тем, что белому свету никакой определенной длины волны не соответствует, но различным цветам радуги соответствуют волны различной длины, потому, что скорость распространения коротковолнового излучения в веществе меньше, чем длинноволнового. Внутренняя ее часть, крайняя область обращенная к поверхности Земли — самая короткая и окрашена в фиолетовый, а внешняя крайняя область — самая длинная и окрашена в красный.
Вторая менее яркая радуга образуется выше первой, лучами которые испытывают два внутренних отражения и рассеиваются под углом 129° с угловой шириной дуги 3,1°с расположением цветовых полос в обратном порядке. Далее могут образовываться третья, четвертая, пятая радуга.
Радуга имеет форму круга, но наблюдаем мы лишь ее часть — дугу, под углом от 42° до 50° и только со стороны противоположной Солнцу потому, что её центр находится на одной прямой с нашими глазами и Солнцем. Размер видимой части радуги зависит от положения Солнца относительно горизонта.
Целиком радугу можно увидеть лишь на большой высоте, с борта самолёта или с высокой горы
Благодаря явлению дисперсии, с которым связано преломлением и отражением белого света падающего на радугу, мы можем видеть все многообразие ее цвета. Происходит это так: свет проходит через воздух со скоростью 300 тыс. км/сек., плотность воды больше плотности воздуха поэтому, когда луч света проходит через капли его скорость замедляется. Капля воды действует как трехгранная стеклянная призма, луч света при попадании на неё преломляется несколько раз в разных направлениях, в результате чего, белый свет разделяется на цвета спектра, которые выходят под разными углами. Ширина спектра зависит от преломляющего угла и от вещества призмы, поэтому показатель преломления для фиолетового света больше, чем для красного.
Яркость оттенков и ширина радуги зависят от размера капель дождя, чем крупнее капли, тем уже и ярче радуга, тем в ней больше красного насыщенного цвета. Если идёт мелкий дождь, то радуга получается широкая, но с тусклыми оранжевыми и жёлтыми краями.
Радугу цветов мы видим благодаря тому, что наши глаза способны воспринимать электромагнитное излучение в оптическом его диапазоне с длиной волн от 460 до760 нанометров, все излучение, которое находится за пределами этого диапазона волн, наша зрительная система не воспринимает.
В непрерывном световом спектре в котором одни цвета плавно переходят в другие так, что определить точно границы каждого цвета и его связь с определенной длиной волны сложно, поэтому принято различать следующие спектральные цвета и их переходы в зависимости от примерной длины (частоты) волны: фиолетовый от 380 до 460, синий от 460 до 480, голубой от480 до 490, зелёный от 500 до 555, жёлто-зелёный от 560 до 570, жёлтый от 570 до 575, оранжевый от 580 до 590, красно-оранжевый от 610 до 620, красный от 520 до750 нм.
Если посмотреть на радугу, то можно заметить, что черный, белый, серый, пурпурный, розовый и коричневый не находится в видимом спектре цвета, то есть, относятся к неспектральным цветам, также, к ним относят оттенки серого и любой цвет полученный путём смешивания цвета, спектрального или неспектрального с оттенками серого, например, розовый который получен в результате смешения красного цвета и белого (серого), пурпурный полученный путем смешения красного с синим или фиолетовым цветом, коричневый полученный при смешивании зеленого, красного, синего с желтым, оранжевым и черным, серым или пурпурным. При этом получаются существенно разные оттенки коричневого цвета, которые зрительной системой воспринимается как самостоятельный цвет, не состоящим из других цветов.
В заключение, можно сказать, что вся окружающая нас красота цвета — это качественная субъективная характеристика электромагнитного излучения оптического диапазона, определяемая на основании спектрального состава и возникающего под его воздействием физиологического зрительного ощущения, зависящих от ряда физических, физиологических, психологически факторов.
Больше историй
Антропологический портрет русских
Русские. От Скифии до Руси.
Исторический портрет русских