science >> Wetenschap >  >> Geologie

Als regenbogen cirkelvormig zijn,

Waarom zien we alleen bogen? De meeste regenbogen die we zien, lijken op bogen, omdat ze gedeeltelijk worden geblokkeerd door de grond en de horizon. In werkelijkheid, alle regenbogen zijn volledige cirkels, zoals deze gefotografeerd boven Gorssel, Nederland. Martijn Harleman/SpaceGallery

Het zien van een regenboog kan als een beloning voelen. Na een hevig onweer, het is leuk om een ​​kleurrijke boog te zien die de kalmerende lucht doorkruist. Maar je zou (of misschien niet) verrast zijn om te weten dat regenbogen niet echt bogen zijn, noch zijn het "bogen". Het zijn eigenlijk volledige cirkels.

Dus waarom zien we alleen een boog? Vaak, de regenbogen die we zien worden gedeeltelijk geblokkeerd door de grond en de horizon. Om er een te observeren in al zijn cirkelvormige glorie, je zou een mooi hoog uitkijkpunt moeten vinden. We zullen uitleggen hoe het fenomeen gebeurt.

Graden van scheiding

Mediums zijn belangrijk:in de lucht, lichte cruises langs bij 186, 000 mijl per seconde (300, 000 kilometer per seconde). Maar omdat vloeibaar water dichter is, licht kan er niet zo snel doorheen. Dus zodra een lichtstraal die door de lucht suist een waterlichaam raakt, het vertraagt ​​nogal.

In het geval van regenbogen, zonlicht dat individuele waterdruppels binnendringt, buigt - of breekt - meerdere keren. Eerst, het buigt bij het passeren in een kraal van H2O. Daarna, het licht kaatst tegen de binnenmuur aan de andere kant van de druppel en komt weer in de lucht. Bij het verlaten wordt het licht weer gebroken.

Door breking, de druppeltjes scheiden zonlicht in zijn samenstellende kleuren. Hoewel het er wit uitziet, zonnestralen zijn in feite een mengsel van alle kleuren binnen het zichtbare lichtspectrum.

Elk van deze heeft een andere golflengte; de langste behoort tot rood licht, terwijl de kortste is gereserveerd voor paars licht. Door die eigenaardigheden wanneer een straal witte zonneschijn een waterdruppel binnendringt, de samenstellende kleuren breken - en verlaten de H2O - onder verschillende hoeken. Daarom zijn alle kleuren in een regenboog verdeeld in afzonderlijke lagen.

Als je hoopt getuige te zijn van een regenboog, je ogen moeten van de zon af zijn gericht - en er moet een grote concentratie waterdruppels in de lucht voor je zijn. Zodra een straal wit licht deze raakt, de samenstellende kleuren verspreiden zich.

Regen O's

Je vermogen om sommige van die kleuren waar te nemen, wordt bepaald door je fysieke verblijfplaats. Elke druppel in dat gordijn van vloeibaar water is een klein prisma. Ze breken allemaal wit licht in duidelijke rode stralen, Oranje, geel, groente, blauw, indigo en paars licht. Maar je oogbollen zullen nooit meer dan één kleur per druppel zien (als dat zo is). Alle anderen verlaten de druppel in de verkeerde hoek om je pupillen te ontmoeten.

Paars is de laagste kleur op een regenboog omdat paars licht de waterparels onder de scherpste hoek verlaat:40 graden ten opzichte van het beginpunt. In de tussentijd, rood licht - dat aan de bovenkant van een regenboog zit - wordt in een hoek van 42 graden in uw algemene richting teruggestuurd.

Een belangrijke factor hierbij is de locatie van het antisolaire punt. Dit is de plek aan de hemel - of op de grond - die precies 180 graden verwijderd is van de zon ten opzichte van jouw perspectief. Op een heldere, zonnige dag, het hoofd van je schaduw markeert het antizonnepunt. Elke regenboog is een perfect cirkelvormige ring gecentreerd rond deze plek.

Maar als je op de grond staat, je kunt de onderste helft van de cirkel niet zien. Inderdaad, vanaf dit uitkijkpunt, eigenlijk wordt elk deel van een regenboog dat onder de horizon duikt onzichtbaar gemaakt. Een van de redenen hiervoor is dat de nabijheid van het aardoppervlak de hoeveelheid en concentratie van regendruppels binnen je gezichtsveld beperkt.

Als zodanig, het percentage van een regenboog dat voor de meeste mensen zichtbaar is, is direct gecorreleerd met de stand van de zon. Wanneer onze zonnebuur nog maar net over de horizon gluurt, het anti-zonnepunt zal vrij hoog zijn, waardoor je de kans hebt om een ​​veel grotere regenboog te zien dan wanneer de zon hoger klimt.

Omgekeerd, als de zon meer dan 42 graden boven de horizon staat, het wordt onmogelijk voor waarnemers op de grond om welk deel van een regenboog dan ook te zien. Maar als je in een vliegtuig zweeft, dingen worden interessanter. Op regenachtige of mistige dagen, vliegtuigpassagiers en piloten zien af ​​en toe volledige cirkelvormige regenbogen. Beter nog, in 2013, fotograaf Colin Leonhardt maakte deze foto van een circulaire dubbele regenboog tijdens het vliegen rond Cottesloe Beach in Australië.

Glorie Be

We sluiten af ​​met enkele ronde en kleurrijke optische illusies die: kijk zoals regenbogen, maar zijn het niet. Boek een stoel bij het raam op uw volgende vlucht en u kunt getuigen van een glorie. Dit zijn strakke cirkels die rond het zonnepunt kunnen verschijnen als je naar beneden staart naar een wolk of een deken van mist. In tegenstelling tot regenbogen, ze zijn het product van elektromagnetische golven. Het is mogelijk om glorie te zien vanaf hoge bergtoppen.

Ook opmerkelijk zijn de veelkleurige halo's die soms de zon of de maan omcirkelen. De griezelige ringen worden gemaakt door de interactie van licht en zwevende ijskristallen.

NU DAT IS PRACHTIG

Een brug die door Leland, de geboorteplaats van Jim Henson, loopt, Mississippi, is ter ere van hem officieel "The Rainbow Connection Bridge" genoemd. (Als u de referentie niet krijgt, "Rainbow Connection" is de naam van een voor een Oscar genomineerde ballad, gezongen door Kermit the Frog - Hensons populairste personage - in "The Muppet Movie" uit 1979.)