Свет и цвет в природе/Свет и цвет: различия между версиями

Материал из Викиучебника — открытых книг для открытого мира
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Строка 64: Строка 64:
[[Изображение:Prism rainbow schema.png|thumb|Преломление света при его переходе в среду с иной оптической плотностью]]
[[Изображение:Prism rainbow schema.png|thumb|Преломление света при его переходе в среду с иной оптической плотностью]]
<!--
<!--
В яркую лунную ночь можно увидеть радугу от [[Луна|Луны]]. Человеческое [[зрение]] устроено так, что при слабом освещении мы не может различать цвета (наиболее чувствительные [[рецептор]]ы [[глаз]]а — [[Палочки (сетчатка)|«палочки»]] — не воспринимает [[цвет]]). Поэтому лунная радуга выглядит белесой; но чем ярче свет, тем «цветнее» будет радуга (у нас яркий свет включает цветовые рецепторы — [[колбочки (сетчатка)|«колбочки»]] ).

Центр окружности, которую описывает радуга, всегда лежит на прямой, проходящей через [[Солнце]] (Луну) и глаз наблюдателя, то есть одновременно видеть солнце и радугу без использования зеркал невозможно. Для наблюдателя на земле она обычно выглядит, как часть окружности, чем выше точка зрения, тем радуга полнее — с горы или самолёта можно увидеть и целую [[окружность]].

== Физика радуги ==
[[Изображение:Rainbowrays.png|left|thumb|Ход лучей в сферической капле, образование первичной радуги]]
Радуга представляет собой [[каустика|каустику]], возникающую из-за [[преломление|преломления]] и [[отражение|отражения]] плоскопараллельного пучка света на сферической капле. Как показано на рисунке (для [[монохромное излучение|монохромного]] пучка), отражённый свет имеет максимальную интенсивность для некоторого угла между источником, каплей и наблюдателем.

<div style="clear:both"/>
[[Показатель преломления]] воды для более длинноволнового (красного) света меньше, чем для коротковолнового (фиолетового), поэтому красный свет меньше отклоняется при преломлении.
[[Изображение:Rainbow formation.png|320px|right|thumb|Схема образования радуги<br />
1) сферическая [[капля]],
2) внутреннее [[отражение]],
3) первичая радуга,
4) [[преломление]],
5) вторичная радуга,
6) входящий луч света,
7) ход лучей при формировании первичной радуги,
8) ход лучей при формировании вторичной радуги,
9) наблюдатель,
10-12) область формирования радуги.
]]

Чаще всего наблюдается '''первичная радуга''', при которой свет претерпевает одно внутреннее отражение. Ход лучей показан на рисунке справа вверху. В первичной радуге [[красный цвет]] находится снаружи дуги, её угловой [[радиус]] составляет 40—42°.

[[Изображение:Arc-en-ciel_secondaire.jpg|left|thumb|200px|Вторичная радуга]]
Иногда можно увидеть ещё одну, менее яркую радугу вокруг первой. Это '''вторичная радуга''', в которой свет отражается в капле два раза. Во вторичной радуге «перевёрнутый» порядок цветов — снаружи находится [[фиолетовый]], а внутри красный. Угловой радиус вторичной радуги 50—53°.
Небо между двумя радугами обычно имеет заметно более темный оттенок.

В горах и других местах, где очень чистый воздух, можно наблюдать третью радугу (угловой радиус порядка 60°).

== История исследования ==
Персидский астроном [[Qutb al-Din al-Shirazi]] (1236—1311), а возможно, его ученик [[Kamal al-din al-Farisi]] (1260—1320), видимо, был первым, кто дал достаточно точное объяснение феномена [http://www-gap.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Al-Farisi.html].

Общая физическая картина радуги была описана в [[1611|1611 году]] [[Марк Антоний де Доминис|Марком Антонием де Доминисом]] в книге «De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride». На основании опытных наблюдений он пришел к заключению, что радуга получается в результате отражения от внутренней поверхности капли дождя и двукратного преломления — при входе в каплю и при выходе из нее.

[[Рене Декарт]] дал более полное объяснение радуги в [[1635]] году в своем труде «Метеоры» в главе «О радуге».

Хотя многоцветный спектр радуги непрерывен, по [[Традиция|традиции]] в нем выделяют 7 цветов. Считают, что первым выбрал число 7 [[Исаак Ньютон]], для которого число [[7]] имело специальное [[символ]]ическое значение (по [[пифагореизм|пифагорейским]], [[теология|богословским]] или [[нумерология|нумерологическим]] соображениям). Причём первоначально он различал только пять цветов - красный, желтый, зеленый, голубой и фиолетовый, о чём и написал в своей "Оптике".Но вспоследствии, стремясь создать соответствие между числом цветов спектра и числом основных тонов музыкальной гаммы, Ньютон добавил к пяти перечисленным цветам спектра еще два.

Для запоминания их последовательности есть мнемонические фразы, первые буквы каждого слова в которых соответствуют первым буквам названия цвета (глядя сверху-вниз по радуге, снаружи-внутрь дуги: Красный, Оранжевый, Желтый, Зеленый, Голубой, Синий, Фиолетовый).

* Как однажды Жак-звонарь головой сломал фонарь.
* Каждый охотник желает знать где сидит фазан.
[[Изображение:WhereRainbowRises.jpg|right|250px|thumb|Радуга повисла разноцветным коромыслом,
<br />
Опустив один конец в зеленый океан…
<br />- М.Рысаков
]]

== Необычные радуги ==
[[Изображение:Zirkum.JPG|thumb|Кольцевая радуга 10 июля 2005]]
Обычной наблюдается простая радуга-дуга, но при определённых обстоятельствах можно увидеть двойную радугу, а с самолёта - перевёрнутую или даже кольцевую.
[[Изображение:Harpe de lumiere.jpg|right|thumb|250px|«Harpe de Lumière», фотография Georges Noblet]]

== Радуга в мифологии и религии ==
* В [[скандинавская мифология|скандинавской мифологии]] радуга — это мост [[Биврёст]], соединающий [[Мидгард]] (мир людей) и [[Асгард]] (мир богов).
* В древнеиндийской [[мифология|мифологии]] — лук [[Индра|Индры]], бога грома и молнии.
* В [[древнегреческая мифология|древнегреческой мифологии]] — дорога [[Ирида|Ириды]], посланницы между мирами богов и людей.
* По [[славянская мифология|славянским]] поверьям, радуга, подобно змею, пьёт воду из озёр, рек и морей, которая потом проливается дождём.
* [[Ирландская мифология|Ирландский]] [[лепрекон]] прячет горшок золота в месте, где радуга коснулась земли.
* По [[Чувашская мифология|чувашским]] поверьям, если пройти сквозь радугу, то можно поменять пол.
* В [[Библия|Библии]] радуга появилась после [[всемирный потоп|всемирного потопа]] как символ прощения человечества, и является символом союза (на иврите- брит) бога и человечества (в лице ноя) о том что потопа никогда больше не будет.(глава бейрешит)
[[Изображение:Joseph Anton Koch 005.jpg|thumb|Joseph Anton Koch: ''Героический ландшафт с радугой'' (1805)]]

== Радуга и ассоциированные термины ==
* [[Ирис (растение)|Ирис]] — цветок с богатой гаммой цветов,
* [[Иридий]] — металл, цвета соединений которого дают практически полную радугу,
* [[Радужная оболочка]] глаза по-латыни — ирис,
* Ирисовая [[диафрагма]] напоминает сектора радуги,

== Внешние ссылки ==
=== На русском языке ===
* [http://www.yugzone.ru/book/minnart.htm М.Миннарт "Свет и цвет в природе"]
* [http://ec-dejavu.ru/r/Rainbow.html Этимология и семантика слова 'радуга']
* [http://www.raduga.biz Радуга цветов ИН]

=== На английском языке ===
(Ссылки о радуге, радуга в природе)
* [http://www.sundog.clara.co.uk/rainbows/supers.htm Supernumerary rainbows - множественные радуги]
* [http://www.sundog.clara.co.uk/atoptics/phenom.htm Lez Cowly's Atmospheric Optics - атмосферная оптика]
* [http://www.sundog.clara.co.uk/rainbows/reflect.htm Reflection rainbows]
* [http://www.unidata.ucar.edu/staff/blynds/rnbw.html Beverly T. Lynds' About Rainbows]
* [http://www.rainbowlight.net/elemsci.htm Blake Ebersole's Rainbow Science]
* [http://www.jal.cc.il.us/~mikolajsawicki/rainbows.htm Supernumerary and Multiple Rainbows]
* [http://eo.ucar.edu/rainbows/ About rainbows]
* [http://www.missouriskies.org/rainbow/february_rainbow_2006.html Spectacular rainbow at Elam Bend (McFall, Missouri)]
* [http://www.photocentric.net/rainbows_finding.htm Finding and Photographing rainbow]
* [http://www.wetter-foto.de/fotos-11-1-all-Regenbögen.html Rainbow photography from Germany]

== См. также ==
* [[Гало]]
* [[Глория]]
* [[Дождь]]
* [[Оптические явления]]
* [[Призма (оптика)]]
* [[Радуга в мифологии]]
* [[Радужный флаг]]
* [[Свет]]
* [[Спектр]]
* [[Цвет]]

{{навигация по уровням|Младше|"#FF00CC"|Старше|"#FF9900"|Средний}}
{{навигация по уровням|Младше|"#FF00CC"|Старше|"#FF9900"|Средний}}
-->
-->

Версия от 09:03, 28 мая 2009

Глаз - орган зрения. В древности люди думали, что из глаза исходят лучи, которые позволяют нам видеть мир.
Отражение облаков в мыльном пузыре

Зрение даёт нам больше всего информации об окружающем мире

Радуга без дождя, в водяной пыли от водопада

Глаза - орган зрения человека. Люди и многие животные настолько приспособились к смене дня и ночи, что с насуплением темноты, вечером, хотят спать.

Солнце даёт нам свет

и поддерживает жизнь на Земле. Нас окружают другие источники света - Луна и звёзды, пламя и электрические лампы.

Пламя от костра согревало человека тысячи лет, свет от свечи немного удлинял рабочий день

Глаза различают самые разные цвета

- ведь свет, отражённый от предметов, такой разный!

Поговорка Цвета радуги Диапазон длин волн, нм
Как Красный 625—740
Однажды Оранжевый 590—625
Жак Жёлтый 565—590
Звонарь Зелёный 500—565
Головою Голубой 485—500
Сбил Синий 440—485
Фонарь Фиолетовый 380—440

Цвета, свет и краски, можно смешивать

Всего 3 цветных прожектора позволяют увидеть почти любой цвет.
А так смешиваются краски...

Как запомнить цвета?

Существует поговорка, облегчающая запоминание последовательности цветов радуги: Каждый охотник желает знать, где сидит фазан (или: Как Однажды Жан Звонарь Головою Сшиб Фонарь).

Что такое оптика

В процессе изучения свойств света (отражение света, преломление света) были открыты физические законы, ставшие основой новой науки - оптики.

Радуга над Ладожским озером

Ра́дуга

Это изумительное по красоте атмосферное оптическое и метеорологическое явление наблюдают обычно после дождя. Радуга выглядит как дуга или окружность, составленная из цветов спектра - глядя снаружи — внутрь дуги мы видим красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый цвета.

Двойная радуга в ландшафте, картина Питера Рубенса

Причина радуги — преломление света

Радуга возникает, когда солнечный свет испытывает преломление в капельках воды, медленно падающих в воздухе. Эти капельки по-разному отклоняют свет разных цветов, в результате чего белый свет разлагается в спектр. Нам кажется, что из пространства по концентрическим кругам (дугам) исходит разноцветное свечение. При этом источник яркого света всегда находится за спиной наблюдателя. Позже измерили, что красный свет отклоняется на 137 градусов 30 минут, а фиолетовый на 139°20’)

Преломление света при его переходе в среду с иной оптической плотностью
Свет и цвет: Красный цвет
Ализарин Burgundy Кардинал Кармин Cerise Chestnut Crimson Falu red Fuchsia Маджента Maroon Mauve
#e32636  #900020  #C41E3A  #960018  #DE3163  #CD5C5C  #DC143C  #801818  #FF00FF  #FF0090  #800000  #E0B0FF 
Красный Красно-фиолетовый Rust Puce Sangria Алый цвет Терракота (цвет) Vermilion Амарант Rose Hollywood Cerise Shocking Pink
#FF0000  #C71585  #b7410e  #CC8899  #92000a  #FF2400  #CC4E5C  #E34234  #E52B50  #FF007F  #F400A1  #FC0FC0 
Coral Red Pomegranate
#FF4040  #F34723