Mitkä aallon vuorovaikutuksen näkökohdat ovat vastuussa sateenkaareista?

Mitkä aallon vuorovaikutuksen näkökohdat ovat vastuussa sateenkaareista?
Anonim

Reflektio, refraktio ja dispersio ovat tärkeimpiä sateenkaaren tuottamiseen vaikuttavia ilmiöitä.

Valonsäde on vuorovaikutuksessa ilmakehään ripustetun vesipisaran kanssa:

Ensin se siirtyy taitettavaan pisaraan;

Toiseksi, kun pisaran sisällä on säde, se on vuorovaikutuksessa pisaran takana olevan rajapinnan veden / ilman kanssa ja heijastuu takaisin:

Saapuva valo auringosta sisältää kaikki värit (ts. Aallonpituudet), joten se on VALKOINEN.

A: ssa sinulla on ensimmäinen vuorovaikutus. Ray vaikuttaa vuorovaikutukseen ilman / veden kanssa. Osa säteestä heijastuu (katkoviiva) ja osa taitetaan ja taivutetaan pisaran sisään.

Pisaran sisällä tapahtuu dispersio. Radan kromaattisten komponenttien nopeus (eri värit) vaihtelee aallonpituuden mukaan.

Pohjimmiltaan nopeus keskipisteen sisällä, eli RED, riippuu numerosta, jota kutsutaan taitekertoimeksi # N #. Tämä numero on hieman erilainen kullekin värille. Tämä pieni vaihtelu aiheuttaa eroa eri kromaattisten komponenttien taivutuksessa pisaran sisällä. Esimerkiksi RED on taivutettu vähemmän kuin sininen.

Voit ymmärtää tämän tarkastelemalla Snellin lakia taittumisesta ja taivutuksen riippuvuudesta taitekertoimella.

B: ssä hajotettu valonsäde toimii vuorovaikutuksessa rajapinnan veden / ilman kanssa. Osa siitä kulkee ilmaan (katkoviiva) ja osa heijastuu takaisin pisaraan. Tämä heijastus lisää dispersion erotusvaikutusta, mikä johtuu myös pisaran pinnan kaarevuudesta, jossa heijastuminen tapahtuu.

C: ssä nyt erotetut kromaattiset komponentit käyvät läpi toisen taittumisen, mikä lisää entisestään niiden erottelua.

Saatat nähdä toissijaisen (huono) sateenkaaren yhdessä ensimmäisen kanssa, kuten René Descartes on osoittanut:

(Kuvalähde: René Descartes, Discours de la méthode (1637))

RAY A = Ensisijainen

RAY F = Toissijainen (enemmän sisäisiä heijastuksia = himmennys)