Gli arcobaleni sono tra le più belle esposizioni della natura. Né è una “cosa”, né esiste in un particolare “luogo”.”Un arcobaleno è piuttosto un’illusione ottica o un fenomeno che non è controllato dagli esseri umani e appare quando la luce del sole e le condizioni atmosferiche sono giuste e anche la posizione dello spettatore per vederlo.
Un arcobaleno si verifica come risultato dell’interazione tra luce solare, acqua e aria, e questo è il motivo per cui è principalmente visibile quando c’è una giornata di sole e pioggia. La formazione di un arcobaleno comporta un fenomeno fisico, che include dispersione, rifrazione, riflessione e riflessione interna totale.
Un arcobaleno si forma a causa della luce solare e delle condizioni atmosferiche. La luce entra in una goccia d’acqua, rallenta e si piega mentre passa dall’aria all’acqua, che è più densa. La luce si riflette all’interno della gocciolina separandosi nelle sue lunghezze d’onda o colori componenti. Quando la luce esce dalla gocciolina, crea un arcobaleno. Ciò accade quando i raggi del sole entrano in contatto con la goccia di pioggia ad una certa angolazione.
Processo passo dopo passo di formazione di un arcobaleno
La formazione di un arcobaleno è descritta passo dopo passo:
I raggi del sole colpiscono la goccia di pioggia
La luce bianca del sole dovrebbe colpire le gocce d’acqua con una certa angolazione. L’angolo formato è molto cruciale poiché determina se l’arcobaleno sarà formato o meno. Gli arcobaleni si formano principalmente all’alba o nel tardo pomeriggio poiché è meglio se il sole è abbastanza basso nel cielo e fornisce l’angolo ideale per formare l’arcobaleno. Quando l’angolo non è appropriato, non siamo in grado di vedere l’arcobaleno.
Parte della luce solare viene riflessa
Quando i raggi del sole colpiscono o entrano in contatto con gocce d’acqua, la luce del sole viene riflessa. Nel processo, la luce obbedisce alla legge della riflessione. Può essere meglio compreso quando vediamo attraverso una finestra di vetro, ma, allo stesso tempo, il nostro riflesso può essere visto. Questo perché la finestra trasmette e riflette la luce. L’acqua può fare anche questo.
3. Il resto della luce viene rifratto
La luce che non viene rifratta attraversa lo strato limite di aria e acqua e rallenta poiché l’acqua è più densa dell’aria. La riduzione della velocità fa piegare il percorso della luce, che si chiama rifrazione. Questo è il motivo per cui l’arcobaleno è sempre curvo o piegato verso la linea normale.
La luce bianca si divide in diversi colori
La luce bianca è costituita da uno spettro di colori, ognuno con una propria lunghezza d’onda. Diverse lunghezze d’onda viaggiano a velocità diverse mentre incontrano un cambiamento nel mezzo che è più denso o meno denso; le velocità sono influenzate dalla differenza di quantità. Quindi, i colori si separano. Questo fenomeno è noto come Dispersione. Questo è il motivo per cui l’arcobaleno ha colori diversi.
Le luci si riflettono dietro la goccia di pioggia
Quando la luce colpisce l’interfaccia acqua-aria nella parte posteriore della goccia di pioggia, forma un angolo. Se l’angolo di incidenza è maggiore rispetto all’angolo critico, si verifica una riflessione interna totale e l’arcobaleno può essere visto. Mentre, se l’angolo è minore dell’angolo critico, l’arcobaleno formato non sarà visibile.
Più rifrazione ha luogo
Come la luce esce la goccia di pioggia, la sua velocità cambia. Poiché a questo punto, il movimento della luce è lontano da un mezzo più denso (acqua) a meno denso (aria), la velocità è quindi migliorata. L’aumento della velocità fa sì che le onde luminose o il percorso della luce si allontanino dalla linea normale. Questo è un altro esempio di rifrazione. Questa rifrazione contribuisce alla formazione dell’arcobaleno.
Forme di colore con più dispersione
Come i raggi ottenere rifratta ancora una volta, le varie lunghezze d’onda sono interessati a diverse estensioni e migliorare la chiara formazione dei colori dell’arcobaleno. Con l’ulteriore separazione dei colori componenti della luce bianca e della rifrazione, i colori definiti e la forma dell’arcobaleno sono visibili con dispersione.
Perché arcobaleno appare dopo la pioggia?
Per vedere un arcobaleno devono essere soddisfatte tre condizioni. In primo luogo, deve piovere perché un arcobaleno richiede goccioline d’acqua per galleggiare nell’aria. Ecco perché è visibile subito dopo che piove. Secondo, il sole deve splendere. In terzo luogo, la posizione dell’osservatore deve essere tra il sole e la pioggia.
Il Sole deve essere alle tue spalle e le nuvole si allontanano dal Sole affinché appaia l’arcobaleno. Nel cielo, più basso è il sole, più alto è l’arco dell’arcobaleno.
Come fa un arcobaleno a ottenere i suoi colori?
Isaac Newton ha stabilito che a causa della rifrazione, la luce bianca tende a separarsi nelle sue lunghezze d’onda costituenti. Il contributo di Newton ha dato una nuova comprensione che la luce bianca è una miscela di luce colorata e che ogni colore è rifratto in misura diversa. I diversi colori corrispondono alla luce con diverse lunghezze d’onda e sono rifratti a diversi gradi. Questo processo di separazione dei colori è chiamato dispersione.
Una volta che i colori alla luce del sole sono separati dalla rifrazione, siamo in grado di distinguerli nello splendore che è un arcobaleno, un raggio spettacolare di colori. La luce del sole sembra bianca, ma è davvero composta da diversi colori come viola, indaco, blu, verde, giallo, arancione e rosso (VIBGYOR).
Il sole crea arcobaleni quando la luce bianca passa attraverso le gocce di pioggia. Qui, le gocce di pioggia funzionano come piccoli prismi che piegano i diversi colori in luce bianca, quindi la luce si diffonde in una banda di colori che può essere riflessa come un arcobaleno.
Cosa significano i 7 colori dell’arcobaleno?
La luce solare è costituita da molte lunghezze d’onda o colori della luce. Ogni singola onda di colore ha una lunghezza diversa. Di solito, alcune di queste lunghezze d’onda si piegano comparativamente più di altre nel momento in cui la luce entra nella goccia d’acqua. Quindi, quando la luce esce dalla goccia d’acqua, viene separata in tutte le sue lunghezze d’onda. Vediamo 7 colori dell’arcobaleno, e sono viola, indaco, blu, verde, giallo, arancione e rosso.
La luce rossa, ad esempio, ha la lunghezza d’onda più lunga e si piega solo con un angolo di circa 42 gradi. Mentre la luce viola ha la lunghezza d’onda più breve e si piega con un angolo di circa 40 gradi prima che esca dalla goccia d’acqua. Poiché la lunghezza d’onda della luce rossa è più lunga, appare principalmente sul bordo esterno dell’arcobaleno. Quindi, il rosso sarà in alto e il viola in basso.
Allo stesso modo, anche gli altri colori sono ordinati in base alla loro lunghezza d’onda. Allo stesso modo, altre onde di luce sono riflesse anche dall’arcobaleno; tuttavia, queste onde luminose non sono visibili al nostro occhio umano nudo. Inoltre, questi raggi invisibili sono presenti su entrambi i lati dell’arcobaleno.
I raggi ultravioletti sono più corti dei raggi viola e i raggi X sono ancora più corti dei raggi ultravioletti. La radiazione gamma si verifica normalmente all’estremo estremo di questo lato dell’arcobaleno. All’altra estremità dello spettro c’è la radiazione infrarossa e le onde radio.