Мы дивимся разноцветным радугам, которые свет рисует на микроскопических каплях воды. Но почему белый свет распадается на такое количество оттенков?
Во многих культурах по всему миру существуют легенды о радугах, в которых их появление часто ассоциируется с потусторонними силами. И хотя радуга не имеет ничего общего с магией, не все знают, откуда она берется и почему так окрашена.
Почему свет белый, а радуги цветные
В 1666 году Исаак Ньютон заметил, что волны солнечного света, проникающие через его окно и попадающие на призму, разделяются на 7 разных цветов. Это явление помогло ему осознать, что, по сути, свет - это сочетание разных цветов.
Действительно, солнечный свет - это смесь электромагнитных волн разных цветов, каждая из которых имеет свою длину и скорость распространения. Попадая на призму, луч света преломляется и замедляется (в конце концов, внутри призмы он не может двигаться так же легко, как в пустом пространстве). И когда он выходит из призмы, то снова преломляется, меняя свое направление.
Кроме того, призма делит белый свет на несколько составляющих. Одна его часть движется медленно и преломляет больше, чем другая. Другая часть движется быстрее и преломляется меньше. Таким образом, волны красного света распространяются с высокой скоростью и имеют наименьший изгиб. Оранжевые волны движутся немного медленнее и немного сильнее преломляются. Самые медленные волны - это фиолетовый свет, и они преломляются сильнее всего.
Точно так же, как луч белого света распадается на лучи разных цветов внутри призмы, он также распадается внутри мельчайших капелек воды, которые накапливаются в атмосфере после дождя. Световые волны проходят сквозь капли, преломляясь и отражаясь от их внутренних стенок. Отраженный свет направляется на противоположную сторону капли, снова преломляясь и разделяясь на лучи разных цветов, которые называются спектром. Когда изгибаются легкие волны, достигая противоположной стенки капли, они не полностью проходят сквозь воду, а снова отражаются. Преобразованный луч белого света на выходе из капли воспринимается человеческим глазом как лучи разных цветов.