Vaivorykštės yra ne tik gražus gamtos reiškinys, bet ir turtingas simbolis, kurį galima sutikti visur – nuo meno kūrinių iki vaikų žaislų ir saldumynų. Vaivorykštės reiškia taiką, laisvę ir įvairovę, o jų spalvų spektras yra ne tik vizualiai patrauklus, bet ir moksliškai tikslus.
Vaivorykštė susidaro, kai saulės šviesa susiduria su vandens lašeliais ore, kurie šviesą laužo ir išskaido į skirtingas spalvas. Šis fizikos ir optikos stebuklas kas kartą džugina akį ir kelia susidomėjimą.
Vaivorykštės spalvos
Vaivorykštės spalvos visuomet išsidėsto ta pačia tvarka: raudona, oranžinė, geltona, žalia, mėlyna, indigo ir violetinė. Ši seka atitinka matomos šviesos spektro bangos ilgius. Raudona spalva, turinti ilgiausią bangos ilgį, yra vaivorykštės išorėje, o violetinė, turinti trumpiausią bangos ilgį, yra jos viduje.
Kaip susidaro vaivorykštė?
Vaivorykštė atsiranda, kai saulės šviesa patenka į ore esančius vandens lašelius ir yra išskaidoma į skirtingas spalvas.
Kiekviena spalva išsiskiria skirtingu kampu, todėl matomas spalvų spektras. Kiekvienas vandens lašelis atspindi tik vieną spalvą, tačiau milijonai lašelių sudaro pilną vaivorykštės spektrą. Jeigu stebėsite vaivorykštę iš lėktuvo ar nuo aukšto kalno, galite pamatyti, kad ji sudaro visą apskritimą, tačiau žemės paviršiuje mes dažniausiai matome tik jos dalį – puslankį.
Isaacas Newtonas ir vaivorykštės atradimas
Didysis mokslininkas Isaacas Newtonas buvo pirmasis, kuris paaiškino, kaip atsiranda vaivorykštė. Jis atliko eksperimentą su stiklo prizmėmis ir pastebėjo, kad baltą šviesą galima išskaidyti į skirtingas spalvas. Iki tol buvo manoma, kad vaivorykštės spalvos atsiranda iš niekur, tačiau Newtonas įrodė, jog jos slypi pačioje šviesoje.
Newtonas įskaidė spektrą į septynias spalvas, nes norėjo sukurti analogiją su muzikos natų gama. Tačiau kai kurios spalvos, pavyzdžiui, indigo, yra sunkiai pastebimos, todėl iki šiol diskutuojama, ar jį reikėtų laikyti atskira spalva.
Prizmių veikimas
Prizmės veikia tokiu pat principu kaip ir vandens lašeliai danguje – jos išskaido šviesą į spalvų spektrą. Kai balta šviesa patenka į prizmę, ji lūžta ir išsiskaido dėl skirtingų bangos ilgių. Raudona spalva, turinti ilgiausią bangos ilgį, lůžsta mažiausiai, o violetinė – daugiausiai.
Prizmės leidžia mums suprasti, kaip veikia matomos šviesos spektras ir kodėl vaivorykštė yra tokia ypatinga.
Ką mato žmogaus akis?
Žemogaus akis mato matomos šviesos spektrą dėl specialių jutiklių, vadinamų kolbelėmis. Jos jautrios skirtingo ilgio šviesos bangoms, kurias mes suvokiame kaip spalvas.
Matomos šviesos spektras svyruoja nuo maždaug 380 nanometrų (violetinė spalva) iki 750 nanometrų (raudona spalva). Tai yra maždausiai matomas šviesos ruožas visame elektromagnetiniame spektre.
Kokios spalvos neįeina į vaivorykštę?
Tokios spalvos kaip rožinė, ruda ar pilka natūralioje vaivorykštėje neatsiranda, nes jos susidaro maišant skirtingo bangos ilgio spalvas. Pavyzdžiui, rožinė yra raudonos ir violetinės spalvų mišinys, tačiau šios spalvos spektre yra skirtinguose kraštuose ir natūralioje vaivorykštėje nesusijungia.
Be to, tamsesnės spalvos, tokios kaip gilios purpurinės ar sodrios žalios, vaivorykštėje neatsiranda, nes jos nėra pakankamai ryškios, kad būtų išskaidytos vandens lašeliuose.
Vaivorykštės yra ne tik gražus reginys, bet ir nuostabus gamtos fenomenas, kuris padeda mums suprasti šviesos sklaidą ir spalvų spektrą. Kiekvieną kartą, kai danguje pamatome vaivorykštę, stebime tikrąjį fizikos ir optikos stebuklą!
Šaltinis: https://science.howstuffworks.com
Nuotraukos asociatyvinės © Canva.