Fakir: Все сообщения за 12 Июля 2013 года

Fakir

BlueSkyDreamer

★★★★☆

Любопытно, что если бы космонавт оказался на орбите Меркурия и устроил внутри космической станции туман из водяных капелек, то он увидел бы вовсе не такие радуги, к которым мы привыкли. Для него и первая, и вторая радуги солнечных лучей представлялись бы белыми! И только края этих радуг были бы слегка окрашены. Это связано с тем, что угловой размер Солнца для наблюдателей на Земле гораздо меньше угловой ширины радуг и составляет около 0,5°, а для наблюдателя, находящегося на таком же расстоянии от Солнца, как Меркурий, угловой размер Солнца примерно в 2,5 раза больше.





Главная / Библиотека / В популярных журналах / «Квант» версия для печати

Почему радуги бывают разными

С. Варламов
«Квант» №1, 2013
Введение

Конечно, каждый читатель не раз видел на небе радугу. Лучше всего заметна самая яркая, так называемая первая радуга. Она видна в направлениях, составляющих угол 42° с линией, проходящей через центр солнца и глаз наблюдателя. При этом солнце расположено за спиной наблюдателя. Значительно менее яркая радуга видна в направлениях, составляющих угол 51° с той же линией. Порядки расположения цветов в этих двух радугах разные. Внутренняя часть (с меньшими углами) первой радуги фиолетово-синяя, а внешняя красная. У второй радуги — наоборот, внутренняя часть красная, а внешняя фиолетовая. Иногда кроме этих двух радуг видны еще и многочисленные дополнительные светлые дуги, расположенные внутри самой яркой первой радуги. Они есть и вне второй радуги, но их яркость очень мала.

Как возникает радуга? Почему не всегда видны дополнительные дуги? Попробуем ответить на эти вопросы.

Когда и как бы радуга ни возникала, она всегда образуется игрой света на каплях воды. Обычно это дождевые капли, изредка — мелкие капли тумана. Взаимодействие параллельного пучка солнечного света и круглой дождевой капли приводит к тому, что свет преломляется, отражается и очень слабо поглощается каплей. Использованные в этой фразе термины понятны и школьникам, закончившим восьмой класс и знающим только о геометрической оптике, и старшеклассникам, знакомым с волновой природой света.

В геометрической оптике рассматриваются три главных закона, которые описывают поведение лучей света. Это закон прямолинейного распространения света в однородной среде и законы отражения и преломления света на границе раздела двух сред. Закон отражения света в упрощенной форме формулируется так: угол падения луча равен углу отражения. А закон преломления лучей света на границе раздела утверждает, что отношение синуса угла падения к синусу угла преломления равно отношению скорости света в первой среде (из которой свет падает на границу раздела) к скорости света во второй среде (находящейся за границей раздела). Или, иными словами, отношение синусов углов падения и преломления равно относительному показателю преломления второй и первой сред.

Рис. 1.

Рис. 1.

Если пользоваться только законами геометрической оптики, то можно показать, что лучи света, прошедшие внутрь капли, отразившиеся внутри нее один или два раза и затем вышедшие наружу, собираются (группируются, или концентрируются) вблизи направлений, которые как раз соответствуют первой и второй радугам (рисунки 1 и 2 соответственно). (Можно аналогично найти направление для третьей и последующих радуг, но, поскольку они настолько слабы, что никогда не наблюдаются на фоне ярких первых двух радуг, мы их рассматривать не будем — в прямом и в переносном смысле!) Условия концентрации по некоторым направлениям в пространстве лучей, вышедших из капли, соответствуют экстремумам в зависимости угла поворота луча — будем обозначать его как 180 – φ — от так называемого прицельного угла падения α. Для первой радуги φ = 42°, а для второй радуги φ = 51°. В случае света разных цветов (длин волн) соответствующие углы поворота немного отличаются, так как каждой длине волны света (цвету) соответствует свой коэффициент преломления n. Связь между углом падения α, углом преломления β и углом φ для одного отражения света внутри капли такова: φ = 4β – α. Для двух отражений луча света внутри капли: φ = 180° – 2α + 6β. По закону преломления, sinα/sinβ = n. У воды коэффициент преломления для всех длин волн видимого света близок к величине n = 4/3.

Рис. 2.

Рис. 2.

Графики зависимости углов φ от углов α (в градусах) показаны на рисунке 3. Видно, что экстремумы приходятся как раз на значения углов φ = 42° и φ = 51°. Поскольку разным цветам соответствуют разные коэффициенты преломления n — это свойство среды называется дисперсией, — направления в пространстве, вблизи которых концентрируются лучи света, для разных длин волн не совпадают, и мы видим радугу цветной. Например, первая яркая радуга имеет угловой «размах» около 3,5°. Из рисунка 3 видно, что для одного отражения внутри капли экстремум это максимум, а для двух отражений внутри капли — минимум, поэтому понятно, почему порядки цветов в первой и второй радугах (42° и 51°) противоположные.

Рис. 3.

Рис. 3.

Любопытно, что если бы космонавт оказался на орбите Меркурия и устроил внутри космической станции туман из водяных капелек, то он увидел бы вовсе не такие радуги, к которым мы привыкли. Для него и первая, и вторая радуги солнечных лучей представлялись бы белыми! И только края этих радуг были бы слегка окрашены. Это связано с тем, что угловой размер Солнца для наблюдателей на Земле гораздо меньше угловой ширины радуг и составляет около 0,5°, а для наблюдателя, находящегося на таком же расстоянии от Солнца, как Меркурий, угловой размер Солнца примерно в 2,5 раза больше.

rainbow__5_600.jpg @ elementy.ru [кеш]

Однако и в земных условиях тоже можно увидеть белую радугу. Фотография, приведенная на рисунке 4, сделана из окна каюты корабля в тумане. Слой тумана обеспечил существенное угловое расширение источника света — солнце сквозь туман выглядело отнюдь не маленьким светящимся диском с четкими краями, а большим белым пятном. Если внимательно присмотреться к фотографии, то можно отметить, что верхний край белой радуги имеет красноватый оттенок, а нижний — фиолетовый. Еще одна красивая фотография белой радуги приведена на рисунке 5.

 

 

•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

Fakir

BlueSkyDreamer

★★★★☆

Языки мира: арабский

Лекция прочитана в школе «Муми-тролль» 11 февраля 2013 года. Благодарим Андрея Анатольевича Зализняка и школу «Муми-тролль» за предоставленную расшифровку лекции. Мой сегодняшний рассказ — в некотором смысле продолжение того, что я рассказывал в прошлый раз. Арабский язык в мире занимает второе место по численности после китайского, примерно 460 миллионов человек. Арабский — это великий язык, язык огромной культуры, значительная часть земного населения им пользуется. Так что это очень важная часть языковой картины мира. // Дальше — elementy.ru

 

Заметьте, что это слово фигурирует в русском языке ещё в одном заимствовании, которое не сразу угадывается: в слове адмирал. Это слово, конечно, заимствованное. Но если кто-то из вас занимался французским языком и столкнулся с этим словом, то он мог заметить с некоторым удивлением, что там нет d: по-французски «адмирал» будет amiral. Лишнее д добавилось в русском языке, как и в некоторых западноевропейских, за счёт ложной ассоциации с глаголом admirer, admire «восхищаться»; как если бы адмирал представлял собой некий объект восхищения. В действительности же это amiral. В этом слове часть amir понятна, но откуда -al? Дело в том, что полное арабское сочетание — это (в винительном падеже) ’amīra l-baḥr. Baḥr — это «море»; ’amīra l-baḥr — «повелитель моря». В европейских языках ’amīra l-baḥr сократилось до amiral. Al- — определённый артикль, мы с ним встретимся ещё не раз.

 

 

•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

Fakir

BlueSkyDreamer

★★★★☆

OFF-LINE интервью с Борисом СТРУГАЦКИМ. Апрель 2011

> Карта страницы    Поиск > Творчество:           Книги           Переводы           Аудио           Суета > Публицистика:           Off-line интервью           Публицистика АБС           Критика           Группа "Людены"           Конкурсы           ВЕБ-форум           Гостевая книга > Видеоряд:           Фотографии           Иллюстрации           Обложки           Экранизации > Справочник:           Жизнь и творчество           Аркадий Стругацкий           Борис Стругацкий           АБС-Метамир           Библиография           АБС в Интернете           Голосования           Большое спасибо           Награды OFF-LINE ИНТЕРВЬЮ     OFF-LINE интервью с Борисом СтругацкимАпрель 2011 Задать свой вопрос | Архив интервью | Любимые книги | Чат с БНС на сайте "Компьютерры" Доброго здоровья, Борис Натанович! // Дальше — rusf.ru

 

США безусловно редчайшее государственное образование. Сочетание несомненной имперской державности с высочайшим уровнем развития демократии поражает воображение и кажется практически невозможным. И тем не менее – реализуется! Эту страну можно не любить, можно завидовать ей, можно ее бояться, но НЕ УВАЖАТЬ ее, по-моему, невозможно. Пока еще ни одной стране мира не удалось достичь такого положения дел. И, похоже, не удастся теперь уже никогда. Я никак не могу сказать, что люблю эту страну. Ни за какие коврижки я не согласился бы там жить. Я и съездить туда никогда не хотел.

 

 

•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение