Vaivorykštės susidarymo sąlygos: spalvų magija danguje

Vaivorykštės - tai gamtos stebuklai, dažnai pasirodantys po lietaus, kai saulė vėl pradeda šviesti. Tai vienas įspūdingiausių natūralių reginių, žavintis spalvų palete nuo raudonos iki violetinės. Bet kaip tiksliai jos susidaro ir kodėl jos tokios spalvingos? Šiame straipsnyje panagrinėsime vaivorykštės susidarymo sąlygas, spalvų spektrą ir kitus įdomius faktus apie šį optinį reiškinį.

Vaivorykštės susidarymo procesas

Vaivorykštės susidaro, kai saulės šviesa patenka į lietaus lašus ore. Šviesa lūžta (keičia kryptį) įeidama į lašą, tada atsispindi nuo lašo vidinio paviršiaus ir vėl lūžta, kai išeina iš lašo. Kiekvienas lūžis ir atspindys išskaido šviesos bangas į skirtingas spalvas. Štai kaip tai vyksta žingsnis po žingsnio:

Lūžimo ir atspindžio procesai

Pirmasis lūžis: Kai šviesa patenka į lietaus lašą, ji sulėtėja ir pakeičia kryptį, nes skirtingos šviesos bangos (skirtingos spalvos) turi skirtingą greitį skystyje. Tai panašu į šviesos spindulio, praeinančio pro prizmę, elgesį.

Vidinis atspindys: Šviesa, pasiekusi lašo vidų, atsimuša nuo jo paviršiaus ir grįžta atgal į lašą. Šis atspindys yra labai svarbus vaivorykštės susidarymui.

Antras lūžis: Išeinanti šviesa dar kartą lūžta, todėl mes matome šviesą, išskaidytą į spektrą. Šis procesas užtikrina, kad spalvos būtų aiškiai atskirtos ir matomos.

Taip pat skaitykite: Tamsios lūpos: ką daryti?

Spalvų spektras vaivorykštėje

Tai, ką mes matome kaip vaivorykštę, yra šviesos spektras - skirtingų spalvų šviesos bangos. Saulės šviesa iš tikrųjų yra baltos spalvos, tačiau ją praleidus per lietaus lašus, šviesa suskaidoma į spektrą, kurį sudaro šios spalvos:

  • Raudona (ilgiausia bangos ilgis)
  • Oranžinė
  • Geltona
  • Žalia
  • Mėlyna
  • Indigo
  • Violetinė (trumpiausia bangos ilgis)

Kiekviena iš šių spalvų turi skirtingą bangos ilgį, todėl jos išsiskiria ir matomos atskirai. Raudona šviesa turi ilgesnį bangos ilgį, todėl ji lūžta mažiausiai. Tuo tarpu violetinė, turinti trumpesnį bangos ilgį, lūžta labiau nei raudona ir matoma arčiau vaivorykštės vidurio.

Daugiaspalvės vaivorykštės

Kartais galite matyti ne tik vieną, bet ir dvi ar net tris vaivorykštes viena virš kitos. Tai atsitinka, kai šviesa atspindi kelis kartus vidiniame lašo paviršiuje, o vėliau išeina ir sukuria papildomą vaivorykštę. Dvigubos vaivorykštės dažniausiai yra silpnesnės nei pagrindinė ir turi apverstas spalvas. Tai reiškia, kad antroje vaivorykštėje raudona spalva yra vidinėje pusėje, o violetinė - išorinėje.

Vaivorykštės stiprumas

Vaivorykštės intensyvumas priklauso nuo įvairių veiksnių:

  • Saulės kampas: Jei saulė yra žemai horizonte, vaivorykštė gali būti ryškesnė ir platesnė. Tai paaiškinama tuo, kad šviesa turi ilgesnį kelią keliauti per atmosferą, todėl daugiau šviesos lūžta ir atsispindi.
  • Lietaus lašų dydis: Didesni lašai dažniausiai sukuria ryškesnes ir aiškesnes vaivorykštes, nes juose šviesa labiau lūžta ir atspindi. Maži lašeliai gali sukelti blankesnę vaivorykštę.
  • Orų sąlygos: Esant tinkamai apšvietimo ir lietaus sąlygoms, vaivorykštės gali pasirodyti ryškesnės. Debesuotumas ir oro drėgnumas taip pat gali turėti įtakos vaivorykštės matomumui.

Kodėl vaivorykštės dažnai matomos po lietaus?

Vaivorykštės dažniausiai pasirodo po lietaus, nes ore lieka daugybė mažų vandens lašų, kurie gali išsklaidyti saulės šviesą. Po lietaus dažnai būna saulėta, ir jei saulė žiūri iš už horizonto, ji dažnai šviečia į šiuos lašus, sukurdama vaivorykštę. Taigi, tinkamas laikas ir tinkamos sąlygos yra būtinos norint pamatyti šį gamtos stebuklą.

Taip pat skaitykite: Padėkos vakaras ir Kovo 11-osios minėjimas

Ar vaivorykštės pasirodo tik po lietaus?

Nors vaivorykštės dažniausiai pasirodo po lietaus, jos gali susidaryti ir kitomis sąlygomis, kai šviesa praeina pro mažus vandens lašus ore. Pavyzdžiui, vaivorykštės gali pasirodyti ir prie krioklių, lašų ar purslų, taip pat kai oras yra drėgnas ir šviesa šviečia į juos. Svarbu, kad būtų šviesos šaltinis ir vandens lašeliai ore.

Kiti optiniai reiškiniai, susiję su vandens lašeliais

Vandens lašai yra pagrindinė daugelio optinių reiškinių priežastis, nes jie suteikia šviesai terpę lūžti ir suformuoti optinius reiškinius. Daugelis šių reiškinių yra susiję su balta šviesa, nes ji lūžta per vandenį, išsisklaido į spektrą, todėl susidaro spalvos, dažniausiai susijusios su vaivorykšte. Vis dėlto, ne visi šie reiškiniai yra vaivorykštės.

  • Karūna: Karūna yra difrakcijos sukeliamas optinis reiškinys, atsirandantis dėl šviesos bangų savybių. Jas galima pamatyti, kai ploni vandens, dulkių ar žiedadulkių debesys iš dalies uždengia Saulę ar Mėnulį. Karūnos susiformuoja keliuose koncentriniuose žieduose aplink ryškų, centrinį šviesos šaltinį ir būna apie 15 laipsnių skersmens.

  • Debesų irizacija (cloud iridescence): Tai dar vienas difrakcijos reiškinys, dažniausiai pastebimas šalia Saulės, tačiau gali pasirodyti ir toli nuo jos. Karūnos susidaro, kai vandens lašeliai ar ledo kristalai yra vienodo dydžio. Kai vanduo tampa mažiau vienodas, galite pamatyti šias netaisyklingesnes spalvų juostas. Jie dažnai pasirodo vėlyvą popietę, labai karštomis ir drėgnomis dienomis, ir dažniausiai susidaro ant kamuolinių debesų.

  • Vainikai (glory): Tai dar vienas šviesos lūžio reiškinys, susidarantis priešais Saulę aplink antisolinį (priešpriešinį Saulei) tašką. Paprastai jie susidaro šalia žemės, kai Saulė šviečia ant rūko ar debesų po stebėtoju. Kartais šešėliai ant vainiko gali suformuoti vadinamąją Brockeno šmėklą.

    Taip pat skaitykite: Šokiai Jurbarke: ką verta žinoti

  • Halai (aureolės) (halo): Iš šviesos lūžio atmosferos reiškinių halai (aureolės) (halo) yra vieni iš labiausiai paplitusių. Labiau retos aureolės gali papuošti dangų su daugeliu subtilių lankų, kuriuos sukuria sudėtingas geometrinis žaismas tarp šviesos ir jos lūžio ledo kristaluose. Paprastai, jei žiūrite į apskritimą aplink Saulę ar Mėnulį ir jis yra mažesnis nei 20 laipsnių, tai tikriausiai yra karūna.

  • Parhelionai (Saulės šunys): Dar vadinami Saulės šunimi (sundog) arba netikra Saule, yra aureolių rūšis, kurią atmosferoje sukelia saulės šviesos lūžis dėl ledo kristalų. Saulės šunys paprastai atrodo kaip subtiliai spalvotų šviesos dėmių pora, maždaug 22° į kairę ir į dešinę nuo Saulės ir tame pačiame aukštyje virš horizonto kaip ir Saulė. Jie gali būti matomi bet kurioje pasaulio vietoje bet kuriuo sezonu, tačiau ne visada yra akivaizdūs ar ryškūs.

  • Stulpai (pillars): Gali būti supainioti su šviesos spinduliu, tačiau jie taip pat yra aureolės rūšis, kuri gali susidaryti aplink šviesos šaltinį ir dažniausiai pasirodo saulėtekio ar saulėlydžio metu. Paprastai jie rodo į viršų, bet taip pat gali būti nukreipti žemyn.

  • Žalios šviesos blyksnis: Dėl įvairių šviesos iškraipymo efektų, daiktai gali atrodyti kitoje vietoje nei yra iš tikrųjų. Tai yra žalios šviesos blyksnis, Saulės viršutiniam kraštui pasislepiant žemiau horizonto linijos arba iškylant aukščiau jos. Susidaro dėl atmosferinės dispersijos. Norint pamatyti žaliąjį spindulį reikia trijų sąlygų: turi būti atviras horizontas (pavyzdžiui, rami jūra), skaidrus oras ir giedra ta horizonto dalis, kurioje teka ar leidžiasi Saulė.

Mėnulio vaivorykštė

Saulė nėra vienintelis šviesos šaltinis, galintis sukelti vaivorykštę, tai taip pat gali ir Mėnulis. Mėnulio vaivorykštės yra gerokai retesnės, nes reikia pilnaties, be kitų vaivorykštės susidarymo sąlygų. Jos būna labai silpnos, tačiau galima pamatyti.

Vaivorykštės stebėjimas ir fotografavimas

Fotografas T. Janušonis yra įamžinęs retą Mėnulio vaivorykštę Ukmergės rajone. Jis teigia, kad naktinės vaivorykštės būna tokios blyškios, kad net super pilnatis sukūrė vos įžiūrimą balkšvą lanką. Ilgas išlaikymas fotoaparatu atskleidė ne tik spalvas, bet ir antrą vaivorykštę.

Vaivorykštės prasmė kultūroje ir mene

Vaivorykštės motyvas dažnai naudojamas mene ir kultūroje kaip sugyvenimo ir lygybės simbolis. Kristinos Inčiūraitės kūryboje vaivorykštė siejama su dieviškąja sandora, taika tarp skirtingų galios pozicijų. Taip pat vaivorykštės simbolį pasirenka LGBT judėjimai, siekiantys panašių, tik pasaulietinio konteksto tikslų.

Vaivorykštės paslapties atskleidimas mokslo pagalba

Pirmasis vaivorykštės susidarymą paaiškino R. Dekartas 1637 m. Vaivorykštės susidarymą dėl saulės šviesos dispersijos paaiškino I. Niutonas.

Kaip pasidaryti vaivorykštę namuose?

Nesunku pasidaryti vaivorykštę namuose. Mums reikės:

  1. Indo su vandeniu
  2. Veidrodėlio
  3. Žibintuvėlio
  4. Balto popieriaus lapo

tags: #vaivorykštė #susidarymo #sąlygos

Populiarūs įrašai: