Những khía cạnh của tương tác sóng chịu trách nhiệm cho cầu vồng?

Phản xạ, khúc xạ và tán sắc là những hiện tượng chính đồng tình tạo ra cầu vồng.

Một tia sáng tương tác với một giọt nước lơ lửng trong khí quyển:

Đầu tiên nó đi vào giọt bị khúc xạ;

Thứ hai, một khi bên trong giọt nước, tia tương tác với nước / không khí ở mặt sau của giọt nước và bị phản xạ trở lại:

Ánh sáng tới từ Mặt trời chứa tất cả các màu (tức là bước sóng), vì vậy nó TRẮNG.

Trong A bạn có tương tác đầu tiên. Các tia tương tác với không khí / nước giao diện. Một phần của tia được phản xạ (chấm) và một phần bị khúc xạ và uốn cong bên trong giọt nước.

Bên trong giọt phân tán xảy ra. Vận tốc của các thành phần màu sắc của tia (các màu khác nhau) thay đổi tùy theo bước sóng của chúng.

Về cơ bản vận tốc bên trong một phương tiện, giả sử, RED phụ thuộc vào một số gọi là Chỉ số khúc xạ # n #. Con số này hơi khác nhau cho mỗi màu. Sự thay đổi nhỏ này gây ra sự khác biệt trong sự uốn cong của các thành phần màu khác nhau bên trong giọt nước. Vì vậy, ví dụ, RED bị bẻ cong ít hơn BLUE.

Bạn có thể hiểu điều này bằng cách xem Luật khúc xạ của Snell và sự phụ thuộc của uốn cong với chỉ số khúc xạ.

Trong B tia sáng, bây giờ bị phân tán, tương tác với giao diện nước / không khí. Một phần của nó đi vào không khí (chấm) và một phần được phản chiếu lại bên trong giọt nước. Sự phản xạ này làm tăng hơn nữa hiệu ứng phân tách của sự phân tán, cũng do độ cong của bề mặt của giọt nước nơi xảy ra sự phản xạ.

Trong C, các thành phần màu sắc hiện đang tách ra trải qua một khúc xạ khác, làm tăng thêm sự tách biệt giữa chúng.

Bạn có thể thấy cầu vồng thứ cấp (mờ hơn) cùng với cầu vồng đầu tiên, như được hiển thị bởi René Descartes:

(Nguồn ảnh: René Descartes, Discours de la méthode (1637))

RAY A = Chính

RAY F = Thứ cấp (nhiều phản xạ nội bộ hơn = mờ hơn)