Två dagar sedan, dagens fråga var "Varför är himlen blå?" Av någon anledning, som utlöste en översvämning av "Vad orsakar en regnbåge?" frågor, så låt oss gå igenom regnbågens natur.
Du vet att ljuset består av en samling av många färger:rött, orange, gul, grön, blå, indigo, violett. Det är därför a prisma kan ta in vitt ljus på ena sidan och producera sin egen mini-regnbåge på andra sidan. För att förstå regnbågar, du måste börja med att förstå vad som händer inuti ett prisma för att låta det separera vitt ljus i dess färger.
Ett prisma är ett triangulär en bit glas eller plast. För att få den att producera en mini-regnbåge, du låter en smal remsa av vitt ljus falla på ena sidan av triangeln, så här:
(Se denna sida för en snygg java -applet som visar spridningen av ett prisma.)
Spridningen av färger i ett prisma sker på grund av något som kallas brytningsindex av glaset. Varje material har ett annat brytningsindex. När ljus kommer in i ett material (t.ex. när ljus som rör sig genom luften kommer in i ett prisma), skillnaden i brytningsindex för luft och glas får ljuset att böja sig. De böjningsvinkel är olika för olika våglängder av ljus. När det vita ljuset rör sig genom prisma två ytor, de olika färgerna böjer olika mängder och sprider sig därmed ut i en regnbåge.
I en regnbåge , regndroppar i luften fungerar som små prismor. Ljus kommer in i regndroppe , reflekterar från droppens sida och går ut. I processen, det bryts in i ett spektrum precis som det är i ett triangulärt glasprisma, så här:
Vinkeln mellan ljusstrålen som kommer in och strålen som kommer ut från dropparna är 42 grader för rött och 40 grader för violett. Du kan se i detta diagram att vinklarna får olika färger från olika droppar att nå ditt öga, bildar en cirkulär färgkant på himlen - en regnbåge! I en dubbelregnbåge , den andra rosetten produceras eftersom droppar kan ha två reflektioner internt och få samma effekt. Dropparna måste ha rätt storlek för att få två reflektioner att fungera.
Nästa gång du ser en regnbåge, du kommer att se det i ett helt nytt ljus. För mer information, kolla in hur regnbågar fungerar.
