Радуга — райская дуга

20.05.2022 15:00

Иногда на гигантском небесном экране возникает удивительно красочное видение — широкая цветная дуга, сияющая и переливающаяся цветами волшебной красоты. Одним своим концом она скрывается где-то далеко за горизонтом, а другим опускается как будто совсем рядом. «Райская дуга», — говорили в старину; отсюда и пошло название «радуга».

Радуга всегда появляется на стороне, противоположной солнцу, и так, что видеть сразу два объекта невозможно. Она возникает, когда солнечные лучи освещают завесу падающего дождя.

Радугой можно любоваться у величественных водопадов, над которыми высоко поднимается в виде облаков мельчайшая водяная пыль, у больших фонтанов и водяных мельниц.

За необычность, красоту, признак смены плохой погоды люди издавна считали ее доброй предвестницей и приписывали ей магические свойства. У многих народов мира были свои боги света и демоны мрака и зла. Радуга, по поверьям, была оружием богов света, боровшихся с мрачными силами тьмы. Арабский бог Кузах, например, расправлялся с духами тьмы, поражая их стрелами из лука-радуги. Окончив бой, он забрасывал оружие на облака, а солнце радостно освещало его яркими лучами. Индусский бог Индра, одержав победу над демонами мрака, вешал свое оружие на радугу. Древние греки, глядя на радугу, радостно восклицали: «Сегодня богиня Ирида улыбается нам!»

Систему цветов распавшегося солнечного луча Ньютон назвал спектром — латинским словом, обозначающим видение, призрак. По-научному оно называется дисперсией света.

После того как научились разлагать солнечный луч на цветные части, возник вопрос: а почему они располагаются в такой строгой последовательности? Оказалось, каждый цветной луч имеет свой собственный угол излома. У фиолетового, занимающего нижнее положение в спектре, этот угол самый большой, а у верхнего красного луча — самый малый. Остальные лучи занимают промежуточное положение. В воздухе нет стеклянных призм, в которых преломляются солнечные лучи, их заменяют дождевые капли и кристаллики льда. Войдя в каплю, солнечный луч преломляется, а дойдя до противоположной внутренней поверхности, отражается от нее и, снова преломившись, выходит наружу. При этом происходит разложение белого луча на цветные. Значит, получается так: капля, поймав солнечный луч, отражает его обратно, но в преобразованном виде. Далее, от каждой капельки мы сможем увидеть лишь один какой-нибудь из цветных оранжевых лучиков, а другие, рассеявшись (углы-то излома у них разные), пройдут выше или ниже глаза наблюдателя. Верхние капли отразят красные лучики, а капли, расположенные немного ниже, — оранжевые, наконец, нижние капли пошлют фиолетовые. Отраженные лучики соседних капель сливаются и образуют общую цветную полосу.

Капель-то великое множество, и располагаются они на разной высоте, вот почему мы видим лучики, слившиеся в цветные полосы.

Если Солнце находится близко к горизонту, радуга занимает больше места на небосводе, а когда стоит высоко, величина дуги меньше.

Люди, поднимавшиеся на воздушном шаре или самолете, иногда видели радугу в виде полного круга.

Яркость радуги зависит от величины дождевых капель. Если они крупные, то есть диаметром 1 — 2 мм, то радуга очень яркая, причем особенно хорошо выделяются красная, фиолетовая и голубая полосы. Малые капли посылают слабые цветовые лучики, и радуга кажется блеклой, размытой, красной дуги почти не видно. Совсем маленькие капельки (диаметром менее 0,05 мм) вообще не могут посылать четкие цветные лучи, и в таком случае видна лишь бесцветная дуга. Белую радугу можно увидеть во время сильных морозов, когда в воздухе находится множество мельчайших кристалликов льда.

Представьте себе, что вы наблюдаете это явление. Отойдите в сторону, и вам покажется, что радуга переместилась. Поднимитесь на гору, и она тоже как будто приподнимется. Каждый раз будет видна радуга, образованная разными каскадами капель. Но почему тогда радуга не мерцает, ведь капли не висят неподвижно в воздухе, а падают?

Наше зрение способно сохранять в течение короткого времени увиденное изображение. Капли быстро сменяют друг друга и поэтому посылаемые ими цветные лучики сливаются в единое изображение. Любуясь воздушным призраком, мы иногда обнаруживаем, что он имеет своего двойника — другую дугу, скромную, слабо заметную.

А некоторым приходилось видеть сразу три-четыре радуги. Такие случаи бывают, но очень редко. Наружная, главная дуга бывает яркой и цветной, а другие имеют вид узких и бледных полос, потому что образовались не от прямых солнечных лучей, а от отраженных водной поверхностью. Обширные водные пространства могут быть причиной появления на небесном экране радуги «вверх ногами». Это бывает тоже очень редко, когда солнечные лучи дважды отражаются на своем пути: первый раз — от спокойной, зеркальной глади водоема и второй раз — от дождевых капель. Когда же дождь постепенно стихает, а затем и вовсе прекращается, кто-то будто невидимой рукой стирает радугу с неба: она блекнет, размывается и исчезает.

Радугу можно увидеть и ночью после дождя, когда сквозь тучи пробираются лунные лучи. Она менее яркая, но хорошо различима на небосводе.

И совсем редко появляется радуга зимой, но зато как сияет!

Благодарим Гилецкую Валентину Сергеевну,

начальника отдела метеопрогнозов Гидрометцентра Примгидромета,

за помощь в подготовке материала.