¿Es realmente cierto ver un arcoíris desde lo alto del cielo?
?
?
Mirando desde el cielo, el arco iris que ves se ve así.
?
?
?
¡Qué bonito! ¡Incluso el señor Tadpole no pudo evitar suspirar! ¿Pero es esto cierto? Pongámonos al día con nuestras lecciones de física de la escuela secundaria.
?
?
El arco iris es un fenómeno de luz natural que la gente ve a menudo. ¿Cómo se formó? Cuando se trata de la formación del arco iris, la gente tiende a asociarlo con la lluvia. Mucha gente cree que el arco iris sólo puede aparecer después de la lluvia. De hecho, esta visión no es exhaustiva. Es cierto que a veces los arcoíris aparecen en el cielo después de la lluvia, pero también pueden aparecer alrededor de fuentes o cascadas bajo el sol. En verano, a veces aparece un arco iris detrás de un camión rociador que circula por la calle; también se puede formar un arco iris rociándolo en el aire con un rociador.
?
?
La mayoría de la gente ha visto este arcoíris común. Son tan comunes que incluso puedes verlos cuando la gente riega sus plantas en el jardín.
?
?
Hay un experimento sobre la dispersión de la luz en la clase de física de la escuela secundaria: toma un prisma, deja que un haz de luz blanca pase a través de una rendija y golpea un lado del prisma. Después de pasar a través del prisma, la dirección de avance cambia y aparece en la pantalla blanca formando una banda de luz de colores, el orden es rojo, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta. Esto es muy similar a los colores del arco iris.
?
?
Pero es imposible tener un prisma en el cielo para formar un arco iris. ¿Por qué es esto?
?
?
Esto se debe a que hay muchas pequeñas gotas de agua flotando en el aire. Cuando el sol brilla sobre estas pequeñas gotas de agua, cada una actúa como un prisma, descomponiendo la luz blanca en siete tipos de luz monocromática, lo que tiene un efecto de dispersión sobre el sol.
?
?
¿Cómo produce la luz solar la dispersión espectral en pequeñas gotas de agua?
?
?
Cuando la luz del sol ingresa a las gotas de agua, ingresa al agua desde el medio del aire y sufre refracción. Debido a los diferentes índices de refracción de las distintas luces monocromáticas que componen la luz blanca, la luz violeta tiene la longitud de onda más corta y el índice de refracción más grande, la luz roja tiene el índice de refracción más largo y el índice de refracción más pequeño, y otras luces de colores se encuentran en el medio. Por lo tanto, la luz se divide en la gota de agua y la luz de varios colores continúa propagándose en la gota de agua al mismo tiempo. Cuando encuentra otra interfaz de la gota de agua, se refleja hacia atrás y pasa a través del interior de la gota de agua. gota de agua nuevamente y se refracta nuevamente en el aire cuando sale. De esta forma, la luz del sol sufre dos refracciones y una reflexión total en las gotas de agua, y se descompone en siete luces monocromáticas: roja, naranja, amarilla, verde, azul, índigo y violeta. Cuando hay una gran cantidad de gotas de agua en el aire, la luz del sol pasa a través de estas gotas de agua y, después de la reflexión y refracción, la luz emitida se junta para formar un hermoso arco iris en el cielo.
?
?
No importa el clima, la cascada invierte la niebla generada por la corriente que fluye en el aire y la saturación de la atmósfera continúa moviéndose. ¿Qué hace que la cascada sea una gran compañera para la fotografía? La aparición del arco iris.
?
?
En un día soleado, el viento agita las olas en el océano o en el lago. Cuando la neblina de agua y la humedad en el aire alcanzan la saturación, ¿se forma una variación de un arcoíris en cascada? ¿Rociar arcoíris? .
?
?
?
Normalmente, lo que vemos son principalmente arcoíris con un ángulo de visión (desde el suelo hasta la parte superior del arcoíris) de aproximadamente 42°. . A veces puedes ver un arco iris más oscuro con la secuencia de colores opuesta fuera del arco iris. Este arco iris se llama arco iris secundario. El arco iris principal es rojo ultravioleta interno, el arco iris auxiliar es violeta infrarrojo interno y el arco iris auxiliar también se llama neón. El neón y el arco iris primario son arcos concéntricos, siendo el cielo entre ellos más oscuro y el cielo dentro y fuera del arco iris más brillante. ¿El ángulo de visión del neón es de aproximadamente 51? . Su origen es básicamente el mismo que el del arco iris principal. ¿Se debe a que la luz del sol se refleja dos veces y se refracta dos veces en pequeñas gotas de lluvia, es decir, refracción? ¿Reflexión total? ¿Reflexión total? Formado por refracción.
?
?
Los arco iris secundarios suelen aparecer junto con el arco iris primario. Suelen ser más delgados y oscuros que el arcoíris principal. ¿Cómo se llama la parte entre el arco iris primario y el arco iris secundario que es más oscura que el cielo circundante? ¿Cinturón de Alejandro? (¿Esa es la Zona Oscura?).
?
?
¿Está aquí la parte clave? A nivel del suelo, los principales arcoíris y neones que vemos son semicirculares porque sus partes inferiores están cubiertas por el suelo. Si estás en la cima de una montaña alta, podrás ver la mayoría de los principales arcoíris y neones. Sólo cuando el clima está despejado y miras hacia abajo en la cabina del avión, puedes ver el arco iris principal y las luces de neón en su totalidad, es decir, un círculo completo.
?
?
Aunque muchas veces es difícil ver un arcoíris completo debido a la obstrucción del suelo, de hecho, la mayoría de los arcoíris visibles son arcos con círculos perfectos (según Descartes, los arcos precisos tienen un radio de 42 grados).
?
Si el ángulo del sol es demasiado grande (como alrededor del mediodía) o demasiado pequeño (el sol ha salido o se ha puesto recientemente), nos resulta difícil ver un arco iris, y debido a que los arcoíris se reflejan por la luz del sol a través de pequeñas gotas de agua. Por lo tanto, siempre aparece opuesto al sol, por lo que lo que ves en el oeste es un arco iris matutino y lo que ves en el este es un arco iris vespertino. Aparece principalmente en verano.
?
?
?
Hay algunos arcoíris más bonitos en P.S., pero no todo el mundo tiene la oportunidad de verlos.
?
?
Los arcoíris rojos suelen ser visibles al amanecer o al atardecer, cuando el espesor de la atmósfera terrestre filtra la luz azul, dejando más luz roja o naranja reflejada o refractada por las gotas de agua. De esta forma, los bordes del arcoíris se vuelven cada vez más rojos.
?
?
El arcoíris de fuego en realidad no es un arcoíris y no tiene nada que ver con el fuego. ? ¿Un arco horizontal alrededor del suelo? es el verdadero nombre de este exquisito efecto óptico.
?
?
En comparación con el arco iris, los arcos de niebla son muy raros porque este fenómeno sólo aparece bajo ciertas condiciones. Por un lado, la fuente de luz debe estar detrás del observador, debajo del horizonte. Al mismo tiempo, la niebla detrás del observador debe ser muy fina para que la luz del sol pueda brillar sobre la niebla más espesa que hay delante.
?
?
El arco iris lunar es lo mismo que la luna fantasma, que equivale al arco iris formado por la luna. Los arcos lunares también son difíciles de observar porque requieren una tormenta e, idealmente, una luna llena brillante que no esté encerrada entre nubes.
?
?
Con la llegada de los aviones propulsados y la tecnología de la fotografía aérea, las personas tienen la oportunidad de presenciar espectaculares arcoíris circulares. Entonces, lo que vemos en un avión o en una montaña debería ser un anillo de arco iris, no el efecto de lentes polarizadas.
?
?
Esta foto fue tomada desde el aire por un paracaidista y muestra un arco iris circular completo. Sin embargo, el arco iris visto desde un avión no siempre es un arco iris circular completo. La altura del paracaidista es baja y cerca del suelo. Las gotas de agua en la niebla son grandes y pueden formar coloridos arcoíris. Pero los aviones están ubicados a gran altura, y el diámetro de las gotas de las nubes en grandes altitudes suele ser muy pequeño, por lo que generalmente se ven arcoíris blancos. No solo eso, ¿un arco iris circular estándar solo se puede ver cuando el sol está en el cenit y cuando el ángulo de altitud del sol es mayor que 42? ¿Menos de 90? Cuando lo vi, ¿vi un arco iris de forma ovalada cuando el ángulo de altitud es inferior a 42°? Lo que ves es una hipérbola.
?
Referencia
?
1. "Conocimiento de la física moderna", número 3, 2004, Kang Liangxi.
?
2. Algunas imágenes provienen de Guoke.com y China National Geographic.
?
?
Los derechos de autor de todo el contenido firmado "Tadpole Staff" pertenecen a Tadpole Staff. Ningún medio, sitio web o individuo puede reproducirlo sin autorización, de lo contrario se perseguirá la responsabilidad legal correspondiente. Envíe un correo electrónico a editor@kedo.gov.cn para solicitar autorización de reimpresión o cooperación. Los artículos firmados publicados en este sitio web solo representan las opiniones del autor y no tienen nada que ver con este sitio web. Si hay alguna infracción, usted será responsable de la misma.
Autor: Informe completo de Tadpole Jun