¿Qué fenómenos naturales ocurrirán en un día soleado después de la lluvia o la nieve?
El arco iris es un fenómeno óptico en meteorología. Cuando la luz del sol golpea las gotas de lluvia en el aire, la luz se refracta y refleja, formando un espectro arqueado de colores en el cielo. Los colores del arco iris de afuera hacia adentro son rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta.
Un arcoíris es un fenómeno natural que se produce por la reflexión y refracción de la luz cuando la luz del sol incide sobre las gotas de agua en el aire.
Arco iris [fenómeno natural]
Causa
Diagrama del principio óptico de la formación del arco iris
El arco iris es un pequeño rayo de sol que brilla en el aire Se forma por dispersión y reflexión sobre gotas de agua redondas. Cuando la luz del sol entra en una gota de agua, incide en diferentes ángulos al mismo tiempo y se refleja en diferentes ángulos en la gota de agua. Entre ellos, el reflejo entre 40 y 42 grados es el más fuerte y produce el arco iris que vemos. Cuando ocurre esta reflexión, la luz del sol ingresa a la gota, se refracta una vez, luego se refleja en la parte posterior de la gota y finalmente se refracta nuevamente cuando sale de la gota. Debido a que el agua tiene un efecto dispersivo sobre la luz, el índice de refracción de la luz de diferentes longitudes de onda es diferente y el ángulo de refracción de la luz azul es mayor que el de la luz roja. Debido a que la luz se refleja en las gotas de agua, el espectro que ve el observador está invertido, con luz roja en la parte superior y otros colores en la parte inferior.
De hecho, un fenómeno de arco iris observable puede ocurrir siempre que haya gotas de agua en el aire y el sol brille detrás del observador en un ángulo bajo. Los arcoíris suelen aparecer por la tarde, después de la lluvia y el cielo despejado. El aire en ese momento estaba menos polvoriento y lleno de gotas de agua, y un lado del cielo estaba oscuro debido a las nubes de lluvia. Sin embargo, los observadores pueden ver la luz del sol sin la cobertura de las nubes encima o detrás de ellos, por lo que el arco iris es más fácil de ver. Otro lugar donde suelen verse arcoíris es cerca de cascadas. Cuando hace buen tiempo, puedes rociar agua o rociar el aire de espaldas al sol, o puedes crear un arco iris artificialmente.
Arco iris [fenómeno natural]
Dónde aparece
Un arco iris en realidad no aparece en un lugar específico en el aire. Es un fenómeno óptico visto por un observador. La posición del arco iris cambia según el observador. Cuando un observador ve un arco iris, su posición debe ser en dirección opuesta a la del sol. El centro del interior del arco iris es en realidad una imagen ampliada del sol reflejada por las gotas de agua. Entonces el cielo dentro del arco iris es más brillante que el cielo fuera del arco iris. El centro del arco del arco iris está exactamente en la dirección de la sombra de la cabeza del observador, y el arco iris mismo está entre 40 y 42 grados por encima de la línea entre la sombra de la cabeza del observador y los ojos. Por lo tanto, cuando el sol esté a más de 42 grados en el cielo, el arco iris estará debajo del horizonte y será invisible. Por eso los arcoíris rara vez aparecen al mediodía.
Arco iris [fenómeno natural]
Forma
Un arco iris se extiende de un extremo al otro. Con una cámara normal de 35 mm, necesita una lente gran angular con una distancia focal de menos de 19 mm para capturar todo el arco iris en un solo cuadro. Si estás en un avión, verás que el arco iris es circular en lugar de arqueado, y el centro del arco iris circular es la dirección del avión.
El brillo del atardecer es un fenómeno poco común que puede aparecer en noches con fuerte luz de luna. Dado que a la visión humana le resulta difícil distinguir los colores con poca luz durante la noche, los arcoíris nocturnos parecen ser completamente blancos.
Arco iris [fenómeno natural]
Color
El tamaño de las gotas de agua en el aire determina el color vivo y el ancho del arco iris. Cuando las gotas de agua en el aire son más grandes, el arco iris es brillante y estrecho; por el contrario, si las gotas de agua son pequeñas, el arco iris es ligero y ancho; No podemos ver el arco iris cuando estamos de cara al sol, solo podemos verlos cuando estamos de cara al sol, por lo que el arco iris de la mañana siempre aparece en el oeste y el arco iris de la tarde siempre aparece en el este. Pero no podemos verlo. Sólo podemos verlo mirando desde el cielo con un avión. La aparición del arcoíris está relacionada con los cambios climáticos de esa época. Generalmente, podemos inferir si estaba soleado o lluvioso en ese momento por la ubicación del arco iris en el cielo.
Cuando hay un arco iris en el este, no es probable que llueva localmente, pero cuando hay un arco iris en el oeste, es muy probable que llueva localmente.
La visibilidad de un arcoíris depende del tamaño de las gotas de agua en el aire. Cuanto más grandes son las gotas de agua, más brillante es el arco iris; cuanto más pequeñas son las gotas de agua, menos obvio es el arco iris. Generalmente, la temperatura es baja en invierno, hay menos gotas de agua en el aire y hay menos posibilidades de lluvias, por lo que los arcoíris generalmente no aparecen en invierno.
Raro arcoíris formado por la luz de la luna
Esta rara foto de un fantasma muestra un colorido arcoíris en la noche. El arco iris fue creado a la luz de la luna y fue capturado por una cámara en North Yorkshire.
6 de junio de 2009 165438 Esta rara imagen fantasma muestra un arco iris lunar completo que abarca toda la campiña de Richmond en North Yorkshire el 6 de octubre. Sabemos que los arcoíris aparecen cuando la luz del sol se refleja en las gotas de lluvia. En este caso, sin embargo, el sol ya se había puesto. En cambio, este impresionante arco es creado por una luna brillante especial.
El fotógrafo Chris
Walker capturó el momento y lo fotografió. Eran alrededor de las 7 de la tarde de un domingo y conducía en medio de una tormenta.
Él dijo: "Cuando conducía a casa, noté algo extraño en el cielo. Cuando la luna estaba a punto de llenarse, estaba detrás de mí y, en ese momento, había un fuerte viento. La lluvia se derramó desde las nubes hasta el horizonte en un instante. La luna era tan brillante que era obvio que el objeto en el cielo era un arco iris, iluminado por la luz de la luna "Debido a que la luz de la luna es miles de veces más débil que la luz del sol, este arco iris de luz de la luna. también es más fuerte que un arco iris solar." Mucho más débil y solo visible cuando la luna está casi llena, aunque el arco iris lunar parece blanco para los humanos, puedes capturar su color cuando usas la exposición prolongada de tu cámara."
En este caso, el Sr. Walker solo necesitó usar una exposición de 30 segundos en su cámara digital Lumix para revelar todos los colores del arco iris a la luz de la luna. El señor Walker dijo: "La luz de la luna es tan brillante que no puedo ver el rojo en un arco iris a la luz de la luna a simple vista".
Este tipo de arco iris a la luz de la luna siempre aparece en la parte opuesta del cielo, opuesto a la luna, y solo ocurre cuando la luna está cerca de llena y es más fácil de ver. Generalmente aparecen con menos frecuencia, porque la aparición de un arco iris a la luz de la luna requiere la ayuda de muchas condiciones. El ángulo de la luna en el cielo debe ser inferior a 42 grados y el cielo debe estar muy oscuro. Y debe estar lloviendo en el cielo frente a la luna. Además, es más probable que aparezcan arcoíris lunares junto a las cascadas. Este fenómeno no debe confundirse con los halos lunares. El halo de la luna aparece alrededor de la luna y parece un anillo. Estos anillos lunares se forman cuando la luz de la luna atraviesa la atmósfera superior y es refractada por cristales suspendidos en la atmósfera superior.
Arco iris [fenómeno natural]
Doble arco iris
Doble arco iris: El anillo exterior es de neón y el anillo interior es un atlas de arcoíris.
Muchas veces, aparecerán dos arcoíris al mismo tiempo, y aparecerá un arcoíris secundario concéntrico pero más oscuro (también llamado neón) además del arcoíris ordinario. Un arco iris secundario está formado por dos reflejos de la luz solar en gotas de agua. Cuando la luz del sol pasa a través de las gotas de agua, se refracta, se refleja y luego se refracta nuevamente. Nuestro arco iris común (arco iris primario) se forma después de que la luz se refleja en las gotas de agua. Si la luz se refleja dos veces en las gotas de agua, se produce un segundo arco iris (neón). La disposición de colores del neón es opuesta a la del arco iris principal. Debido a que con cada reflexión se pierde algo de energía luminosa, el brillo de las luces de neón también es muy débil. El ángulo de reflexión más fuerte de las dos reflexiones se produce entre 50° y 53°, por lo que la posición del arco iris secundario está fuera del arco iris principal. Debido a que hay dos reflejos, el orden de los colores del arco iris secundario es inverso al del arco iris primario, con azul en el exterior y rojo en el interior. De hecho, el arco iris secundario debe seguir al arco iris primario, pero a veces no es visible a simple vista debido a la baja intensidad de la luz. Doble arco iris sobre Escocia En 1307, alguien en Europa propuso que los arco iris eran causados por la refracción y el reflejo de la luz solar en las gotas de agua. Descartes descubrió en 1637 que el tamaño de una gota de agua no afectaba la refracción de la luz. Realizó experimentos inyectando agua en una esfera de vidrio y obtuvo el índice de refracción del agua con respecto a la luz. Demostró matemáticamente que el arco iris principal es causado por la reflexión de puntos de agua, mientras que el arco iris auxiliar es causado por dos reflexiones. Calculó con precisión los ángulos del arco iris pero no pudo explicar sus coloridos colores.
Más tarde, después de que Newton utilizara romboedros de vidrio para dispersar la luz solar en colores, descubrió todos los principios ópticos para la formación del arco iris.
Arco iris [fenómeno natural]
Principio de curvatura
Razón 1: La longitud de onda de la luz determina el grado de curvatura de la luz.
El arco iris es un atlas de fenómenos ópticos.
De hecho, si las condiciones son las adecuadas, podrás ver un arco iris circular completo. La luz solar emitida en las gotas de agua en el aire se refracta → se refleja → se refracta y luego se emite a nuestros ojos, formando un arco iris. El ángulo de deflexión del haz del arco iris formado por diferentes colores de rayos solares a través del proceso anterior y el haz original es de aproximadamente 180-42 = 138 grados. Es decir, si los rayos del sol están al nivel del suelo, el ángulo de elevación en el que se verá un arco iris es de unos 42 grados.
Imagina que estás mirando un arco iris en el este, con el sol poniéndose detrás de ti en el oeste. La luz blanca del sol (una combinación de todos los colores del arco iris) viaja a través de la atmósfera y hacia el este por encima de tu cabeza para encontrarse con las gotas de agua que caen de la tormenta. Cuando el haz de luz toca la gota de agua, hay dos posibilidades: primero, la luz puede penetrar directamente a través de ella o, lo que es más interesante, puede hacer contacto con el borde anterior de la gota de agua, lo que hace que el interior de la gota de agua se doble al doblarse. entra y luego se refleja desde el extremo posterior de la gota de agua. Regresa, sale por el frente de la gota de agua y se refracta hacia nosotros. Esta es la luz que forma el arco iris.
El grado de curvatura de la luz cuando pasa a través de una gota de agua depende de la longitud de onda (es decir, el color) de la luz: la luz roja es la que más se curva, seguida de la naranja y la amarilla, y así sucesivamente, con La luz violeta es la que menos se dobla. 1Cada color tiene su propio ángulo de curvatura específico. El ángulo de refracción de la luz roja de la luz solar es de 42 grados y el ángulo de refracción de la luz azul es de sólo 40 grados, por lo que cada color aparece en una posición diferente en el cielo.
Si usas una línea imaginaria para conectar la parte posterior de tu cabeza con el sol, entonces el lugar en un ángulo de 42 grados con respecto a esta línea es donde está el color rojo. Estas diferentes posiciones delinean un arco. Dado que el ángulo entre el azul y la línea imaginaria es sólo de 40 grados, el arco azul del arco iris siempre está debajo del rojo.
La razón por la que el arco iris tiene forma de arco es, por supuesto, inseparable de su formación, y también tiene mucho que ver con la forma de la Tierra. Debido a que la superficie de la Tierra es curva y está cubierta por una gruesa capa de atmósfera, el contenido de agua en el aire después de una lluvia es mayor de lo habitual. Cuando la luz del sol incide en el aire, pequeñas gotas de agua se refractan. Al mismo tiempo, debido a que la atmósfera en la superficie terrestre es curva, la luz del sol se refracta en la superficie para formar el arco iris en forma de arco que vemos.
Razón 2: Tiene mucho que ver con la forma de la tierra.
Debido a que la superficie de la Tierra es una superficie curva y está cubierta por una atmósfera espesa, el contenido de agua en el aire después de la lluvia es mayor de lo habitual y la luz del sol se refracta cuando llega al aire y se convierte en agua pequeña. gotas. Al mismo tiempo, debido a que la atmósfera en la superficie terrestre es una superficie curva, la luz del sol se refracta en la superficie, ¡formando el arco iris en forma de arco que vemos!
Arco Iris [fenómeno natural]
Mitología Religión
Mitología
El arco iris tiene un lugar en la mitología debido a su belleza y fenómeno incomprensible un lugar. El tratado de Galileo sobre las propiedades de la luz sólo podía explicar el fenómeno del arco iris.
En la mitología china, Nuwa intentaba llenar el cielo con piedras de cinco colores, y un arco iris es la luz de colores que emiten las piedras de cinco colores.
En la mitología griega, el arco iris (Iris) es el mensajero entre el cielo y la tierra.
En la mitología irlandesa, un duende rico deja un tesoro al final de un arcoíris.
En la mitología india, el arco iris es el arco de Indra (también traducido como Indra), llamado Indradhanush..
En la mitología nórdica, el Puente del Arco Iris (Bifr? St) conecta el reino de los dioses "Asgard" (Asg? Rd) y el asentamiento humano "Tierra Media" (Midg? rd).
Entre el pueblo Taroko de la provincia de Taiwán, el final del arco iris es la ubicación de las almas de sus antepasados.
Religión
En la porción hebrea de las escrituras judías y cristianas, "Génesis" registra que Dios le pidió a Noé que construyera un arca para destruir el mundo. Después, usó el arco iris para hacer un pacto con Noé y sus descendientes de que nunca más causaría un gran diluvio para destruir el mundo. Esto es lo que significa utilizar información histórica para explicar el fenómeno del arco iris en la Tierra.
2. Cielo azul y nubes blancas
Las nubes son el resultado tangible del enorme ciclo del agua en la tierra.
Cuando el sol incide sobre la superficie de la Tierra, el agua se evapora para formar vapor de agua. Una vez que el vapor de agua está sobresaturado, las moléculas de agua se acumulan alrededor del polvo (núcleos de condensación) en el aire y las gotas de agua o cristales de hielo resultantes dispersan la luz solar en todas direcciones, creando la apariencia de nubes. Debido a que las nubes reflejan y dispersan ondas electromagnéticas en todas las bandas, son de color gris y blancas cuando son delgadas, pero pueden parecer grises cuando se vuelven demasiado gruesas o densas para que la luz del sol las atraviese o negras.
Hay nubes en otros planetas además de la Tierra, pero el agua no es necesariamente el componente principal de las nubes en otros planetas, como las nubes de ácido sulfúrico de Venus.
Editor de Análisis Génesis
El agua del suelo absorbe calor y se convierte en vapor, que se eleva hasta el nivel superior de la capa de vapor en el cielo. Debido a que la temperatura de la capa superior de la capa de vapor es menor, el volumen de vapor disminuye, la gravedad específica aumenta y el vapor disminuye. Dado que la temperatura debajo de la capa de vapor es relativamente alta, absorbe calor durante el descenso, aumenta nuevamente cuando hace frío y luego desciende nuevamente, por lo que las moléculas de gas se contraen gradualmente y finalmente se concentran en el fondo de la capa de vapor. Se forma un área de baja temperatura en el fondo y el vapor de agua se concentra en el área de baja temperatura para formar nubes.
3. Sol
El sol es un planeta gaseoso enorme y caliente. Conociendo la distancia entre el Sol y la Tierra, entonces
El diámetro del ángulo de visión de la superficie circular del Sol se mide desde la Tierra. A partir de una relación triangular simple, se puede encontrar que el radio del Sol es. 696.000 kilómetros, que es el radio de la Tierra 109 veces. A partir de esto se puede calcular que el volumen del Sol es 654,38 0,3 millones de veces el de la Tierra.
Según la tercera ley del movimiento planetario de Kepler, los astrónomos también pueden calcular que la masa del Sol es 1.989×10 30 kg, que es 330.000 veces la de la Tierra. Y concentró el 99,86 de la masa del sistema solar. Sin embargo, incluso un gigante así es sólo una estrella ordinaria de masa media en el vasto universo.
A partir del volumen y la masa del sol, ¿podemos calcular que la densidad media del sol es 1,409 g/cm? , aproximadamente 0,26 veces la densidad media de la Tierra. La aceleración gravitacional en la superficie del Sol es igual a 2,7398·10 cm/s, que es aproximadamente 28 veces la aceleración gravitacional en la superficie terrestre. La velocidad de escape en la superficie del sol es de aproximadamente 617,7 km/s. La velocidad de cualquier partícula neutra debe ser mayor que este valor para escapar de la gravedad del sol y correr hacia el espacio.
4. Halo solar
El halo solar es un fenómeno óptico atmosférico, que se forma por la refracción o reflexión de los cristales de hielo cuando la luz solar atraviesa las nubes cirroestratos. Cuando la luz entra en los cristales de hielo de los cirroestratos, se refracta dos veces y se dispersa en varios colores de luz en diferentes direcciones. Cuando hay cirroestratos, hay innumerables cristales de hielo flotando en el cielo. Los cristales de hielo en el mismo círculo alrededor del sol pueden refractar la luz del mismo color hacia el ojo humano, formando un halo interno infrarrojo y púrpura. Cuando aparecen en el cielo nubes cirroestratos compuestas de cristales de hielo, a menudo aparecen alrededor del sol uno o más halos internos de color infrarrojo y púrpura centrados en el sol y, a veces, aparecen muchos puntos y arcos de luz blancos o de colores. Estos halos, puntos y arcos de luz se denominan colectivamente halos.