Главная страница  Физика природных явлений 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117

На тысячи потоков разливаясь, Бросая к небу брызги светлой тучей. И между брызг, так дивно изгибаясь, Блистает пышной радуга дугою, То вся видна, то вновь во мгле теряясь, И всюду брызжет свежею росою! Всю нашу жизнь она воспроизводит: Всмотрись в нее - и ты поймешь душою, Что жизнь на отблеск красочный походит.

Конечно, не только о хорошей погоде думали люди, любуясь радугой. С радугой издавна связывались представления о благополучии, о счастье. Существовало поверье, будто в том месте, где радуга как бы уходит одним из своих концов в землю, можно откопать горшок с золотом. А чтобы до окончания жизни быть счастливым и удачливым во всех делах, достаточно хотя бы раз пройти под радугой босиком. Жаль вот только, что никому еще не удавалось пройти под радугой, никто не смог подойти к ее основанию. Восхищаясь жемчужным, разноцветным мостом , Ф. Шиллер с грустью замечает:

Идешь к нему - он прочь стремится, И в то же время недвижим; С своим потоком он родится И вместе исчезает с ним.

Радуга действительно неуловима и недолговечна. Она дарит ощущение радости, но, увы, ощущение это мимолетно. Она дарит мечту о счастье, но счастье это оказывается недостижимым. Удивительное в своей красоте мимолетное виденье буквально тает на наших глазах, оставляя нам чувство светлой грусти. Об этом очень хорошо писал Ф. И. Тютчев:

Как неожиданно и ярко На влажной неба синеве Воздушная воздвиглась арка В своем минутном торжестве!

Один конец в леса вонзила, Другим за облака ушла - Она полнеба обхватила И в высоте изнемогла. О, в этом радужном виденье Какая нега для очей! Оно дано нам на мгновенье. Лови его - лови скорей! Смотри - оно уж побледнело,- Еще минута, две - и что ж? Ушло, как то уйдет всецело, Чем ты и дышишь и живешь.

Радуга глазами внимательного наблюдателя. Издавна заметили, что радуга наблюдается, только когда выглянуло из-за туч солнце и только в стороне, противоположной солнцу. Если встать лицом к солнцу, то радуги не увидеть. Надо, чтобы солнце было сзади (помните у Гёте: К тебе я, солнце, обращусь спиною... ). Радуга возникает, когда солнце освещает завесу дождя. Можно наблюдать также и близкую радугу, возникающую на фоне струй водопада или фонтана.

По мере того как дождь стихает, а затем прекращается, радуга блекнет и постепенно исчезает. Помните у Тютчева, писавшего о радужном виденье : Смотри - оно уж побледнело,- еще минута, две... . Или у Шиллера, писавшего о жемчужном мосте : С своим потоком он родится и вместе исчезает с ним .

Сколько у радуги цветов? Обычно говорят о семи цветах, чередующихся в следующем порядке: красный (внешний край радуги), оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый (внутренний край радуги, обращенный к земной поверхности). Впрочем, число цветов является условным понятием -



между соседними из указанных цветов нет четких границ. Аристотель называл, например, всего три цвета радуги: красный, зеленый, фиолетовый. Ньютон вначале выделял в радуге пять цветов: красный, желтый, зеленый, синий, фиолетовый (последний он называл пурпуровым). Позднее он говорил о десяти цветах: алом, киновари, лимонном, шафранном, желтоватой зелени, травянистом, лазурном, голубом, индиго, фиолетовом. В конечном счете Ньютон остановился на семи цветах - тех самых, которые и по сей день принято выделять в радуге. Выбор именно этого числа объясняется не физикой, а скорее тем, что число 7 издавна считалось магическим (семь чудес света, семь смертных грехов, семь дней недели и т. д.). Художник или поэт волен видеть в радуге иное число цветов. Завершим же разговор о цветах радуги стихотворением В. С. Шефнера:

Всего мне мало... Пусть в мгновенье это Все семь цветов я вижу без труда,- Но все ж невольно жду восьмого цвета. Который в детстве снился иногда.

Вернемся к описанию радуги. Нередко над основной радугой возникает еще одна (дополнительная ) радуга - более широкая и размытая. Цвета в дополнительной радуге чередуются в обратном порядке: от фиолетового (внешний край) до красного (внутренний край). Явление двойной радуги так описывается у Данте: Как средь прозрачных облачных пелён Над луком лук соцветный и сокружный Посланницей Юноны вознесен, И образован внутренним наружный.

Здесь посланница Юноны - это Ирида, богиня радуги. Что же ка-

сается последней строки, то в ней выразилось существовавшее в средние века мнение, будто наружная (дополнительная) радуга есть как бы отражение внутренней (основной). По-видимому, на эту мысль наводило людей наблюдаемое обратное чередование цветов в дополнительной радуге.

Между красными краями основной и дополнительной радуг находится темноватая полоса. Ее называют александровой полосой - по имени жившего во П в. греческого философа Александра, подметившего эту особенность двойной радуги.

Особенно яркая, праздничная радуга возникает после шумной летней грозы (или во время грозы). При моросящем дождике цветовая окраска радуги становится бледной. В этом случае радуга может превратиться в белесый полукруг.

Для наблюдателя, находящегося на относительно ровной земной поверхности, радуга появляется при условии, что угловая высота солнца над горизонтом не превышает 42°. Чем ниже солнце, тем больше угловая высота вершины радуги и тем, следовательно, больше наблюдаемый участок радуги. Дополнительная радуга может наблюдаться, если высота солнца над горизонтом не превышает 53°.

Радугу можно рассматривать как гигантское колесо , которое, как на ось, надето на воображаемую прямую линию, проходящую через солнце и наблюдателя. На рисунке 8.1 эта прямая обозначена как прямая 00,; О - наблюдатель, OCD - плоскость земной поверхности, Z. Л 00 ,=4-угловая высота солнца над горизонтом. Чтобы найти tg¥, надо разделить




рост наблюдателя на длину отбрасываемой им тени. Точка О, называется противосолнечной точкой; она находится ниже линии горизонта CD. Из рисунка видно, что радуга представляет собой окружность конуса, ось которого есть ОО Y - угол между осью конуса и любой из его образующих (угол раствора конуса). Разумеется, наблюдатель видит не всю указанную окружность, а только ту часть ее (на рисунке участок CBD), которая находится над линией горизонта. Заметим, что /АОВ=Ф есть угол, под которым наблюдатель видит вершину радуги, а Z./lOD=a - угол, под которым он видит основание радуги (где, по поверью, закопан горшок с золотом). Очевидно, что

ф+1К=у. (8.1)

Таким образом, положение радуги по отношению к ландшафту зависит от положения наблюда-

теля по отношению к солнцу, а угловые размеры радуги определяются высотой солнца над горизонтом. Наблюдатель есть вершина конуса, ось которого направлена по линии, соединяющей наблюдателя с солнцем; радуга есть находящаяся над линией горизонта часть окружности основания этого конуса. При передвижениях наблюдателя указанный конус, а значит, и радуга соответствующим образом перемещаются (помните у Шиллера: Идешь к нему- он прочь стремится ). Поэтому бесполезно охотиться за обещанным горшком с золотом, равно как и бесполезно пытаться пройти под радугой.

Из формулы (8.1) следует, что Ф=у-Ч- Для основной радуги угол Y равен 42° (для желтого участка радуги), а для дополнительной этот угол составляет 53°. Отсюда ясно, почему земной наблюдатель не может любоваться основной pa-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117

© 2000 - 2024 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.