Hoe Rainbows Werken

{h1}

Regenbogen zijn gemakkelijk een van de mooiste effecten van de natuur. Heb je je ooit afgevraagd hoe de kleuren eindigen in ogenschijnlijk perfecte bands? Ontdek precies hoe een regenboog wordt geproduceerd.

Regenbogen zijn een van de mooiste schouwspelen die de natuur te bieden heeft - zo mooi zelfs dat ze talloze sprookjes, liederen en legendes hebben geïnspireerd. Het is een goede gok dat de meeste kunstenaars achter deze verhalen volledig werden verbijsterd door het regenboogfenomeen - net zoals de meeste mensen het vandaag zijn.

Maar de wetenschap van regenbogen is echt heel eenvoudig. Het is gewoon basisoptica! In dit artikel zullen we ontdekken hoe regen en de zon op één lijn liggen om kleur in de lucht te brengen.

Light Bends

Heb je je ooit afgevraagd hoe de kleuren van een regenboog eindigen in ogenschijnlijk perfecte bands?

Heb je je ooit afgevraagd hoe de kleuren van een regenboog eindigen in ogenschijnlijk perfecte bands?

Het fundamentele proces aan het werk in een regenboog is straalbreking - het "buigen" van licht. Licht buigt - of nauwkeuriger, van richting - wanneer het van het ene medium naar het andere gaat. Dit gebeurt omdat het licht met verschillende snelheden op verschillende media reist.

Om te begrijpen waarom licht verbuigt, stel je voor dat je een winkelwagentje over een parkeerplaats duwt. De parkeerplaats is een "medium" voor het winkelwagentje. Als u een constante kracht uitoefent, hangt de snelheid van de kar af van de medium het reist door - in dit geval het geplaveide oppervlak van de parkeerplaats. Wat gebeurt er als je de winkelmand uit de parkeerplaats duwt, op een grasveld? Het gras is een ander "medium" voor het winkelwagentje. Als je de kar recht op het gras duwt, zal de kar gewoon langzamer gaan rijden. Het grasmedium biedt meer weerstand, dus het kost meer energie om het winkelwagentje te verplaatsen.

Maar wanneer u de kar onder een hoek op het gras duwt, gebeurt er iets anders. Als het rechterwiel het gras het eerst raakt, zal het rechterwiel langzamer gaan draaien terwijl het linkerwiel nog op de stoep staat. Omdat het linkerwiel kort sneller beweegt dan het rechterwiel, draait het winkelwagentje naar rechts terwijl het zich op het gras verplaatst. Als u schuin van een grasveld naar een verhard gebied beweegt, versnelt het ene wiel voor het andere en draait het karretje.

Hoe Rainbows werken: licht

Op dezelfde manier draait een lichtstraal wanneer deze een glazen prisma binnendringt. Dit is een vereenvoudiging, maar denk er zo over na: de ene kant van de lichtgolf vertraagt ​​voor de andere, dus de straal draait naar de grens tussen de lucht en het glas (een deel van het licht reflecteert eigenlijk op het prismaoppervlak, maar de meeste gaan door). Het licht keert terug als het het prisma verlaat, omdat de ene kant sneller wordt dan het andere.

Behalve het buigende licht als geheel, scheidt een prisma wit licht in zijn samenstellende kleuren. Verschillende lichtkleuren hebben een andere frequenties, waardoor ze met verschillende snelheden reizen wanneer ze zich door de materie verplaatsen.

Een kleur die langzamer in glas beweegt, buigt scherper als deze van lucht naar glas gaat, omdat het snelheidsverschil ernstiger is. Een kleur die sneller in glas beweegt, zal niet zo lang vertragen, dus zal hij minder scherp buigen. Op deze manier worden de kleuren die deel uitmaken van wit licht gescheiden volgens frequentie wanneer ze door glas gaan. Als het glas het licht twee keer buigt, zoals in een prisma, kunt u de afzonderlijke kleuren gemakkelijker zien. Dit heet spreiding.

Hoe Rainbows werken: naar

Een prisma scheidt wit licht in de samenstellende kleuren. Eenvoudigheidshalve toont dit diagram alleen rood en violet, die zich aan weerszijden van het spectrum bevinden.

Druppels regenwater kunnen licht breken en verspreiden op dezelfde eenvoudige manier als een prisma. In de juiste omstandigheden vormt deze breking regenbogen. In de volgende sectie zullen we ontdekken hoe dit gebeurt.

Een regenboog maken

Hoe Rainbows werken: rainbows

Een individuele regendruppel heeft een andere vorm en consistentie dan een glazen prisma, maar beïnvloedt het licht op een vergelijkbare manier. Als wit zonlicht een verzameling regendruppels onder een vrij lage hoek raakt, ziet u de componentkleuren rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet - een regenboog. Voor het gemak kijken we alleen naar rood en violet, de kleuren van licht aan de uiteinden van het zichtbare lichtspectrum.

Het onderstaande diagram laat zien wat er gebeurt als het zonlicht één individuele regendruppel raakt.

Wanneer het witte licht uit de lucht in de druppel water stroomt, vertragen de componentkleuren van het licht naar verschillende snelheden, afhankelijk van hun frequentie. Het violette licht buigt in een relatief scherpe hoek als het de regendruppel binnenkomt. Aan de rechterkant van de druppel, gaat een deel van het licht terug de lucht in, en de rest wordt naar achteren gereflecteerd. Een deel van het gereflecteerde licht komt uit de linkerkant van de druppel en buigt weer terwijl het weer in de lucht beweegt.

Op deze manier verspreidt elke afzonderlijke regendruppel wit zonlicht in zijn samenstellende kleuren. Dus waarom zien we brede kleurenbanden, alsof verschillende regengebieden een andere kleur verspreiden? Omdat we alleen zien één kleur van elke regendruppel. Je kunt zien hoe dit werkt in het onderstaande schema.

Hoe Rainbows werken: regenboog

Wanneer regendruppel A het licht verspreidt, komt alleen het rode licht met de juiste hoek naar buiten om naar de ogen van de waarnemer te reizen. De andere gekleurde balken verlaten elkaar in een lagere hoek, zodat de waarnemer ze niet ziet. Het zonlicht zal alle omliggende regendruppels op dezelfde manier raken, zodat ze allemaal rood licht op de toeschouwer laten kaatsen.

Regendruppel B is veel lager in de lucht, dus het werpt geen rood licht op de waarnemer. Op zijn hoogtepunt verlaat het violette licht de juiste hoek om naar het oog van de waarnemer te reizen. Alle druppels rond regendruppel B stuiteren op dezelfde manier. De regendruppels tussen A en B kaatsen alle verschillende kleuren licht naar de waarnemer, zodat de toeschouwer het volledige kleurenspectrum ziet.Als je boven de regen uitsteekt, zou je de regenboog als een volledige cirkel zien, omdat het licht van overal om je heen zou stuiteren. Op de grond zien we de boog van de regenboog die zichtbaar is boven de horizon.

Soms zie je een dubbele regenboog - een scherpe regenboog met een zwakkere regenboog erop. De zwakkere regenboog wordt op dezelfde manier geproduceerd als de scherpere regenboog, maar in plaats van dat het licht eenmaal in de regendruppel reflecteert, wordt het twee keer gereflecteerd. Als resultaat van deze dubbele reflectie verlaat het licht de regendruppel in een andere hoek, dus we zien het hogerop. Als je goed kijkt, zie je dat de kleuren in de tweede regenboog in de omgekeerde volgorde van de primaire regenboog staan.

En dat is echt alles wat er te maken heeft met regenbogen. Licht en water worden op de juiste manier gecombineerd om een ​​prachtig natuurlijk beeld te schilderen.

Raadpleeg de links op de volgende pagina voor meer informatie over regenbogen en andere optische verschijnselen.


Video Supplement: DIY | How to make the Perfect (Rainbow) Pom Pom!.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com