© colourbox.de
Марія Папсуєва (8), Київ
Чому веселка різнокольорова?
На запитання відповідає Богдана Лепявко, молодший науковий співробітник Інституту ядерних досліджень НАН України.
Що ж таке веселка? Це явище, пов'язане зі світлом. Світло ж можна розглядати як електромагнітну хвилю. Ви точно бачили хвилі на водоймах. Про них можна сказати, що вони бувають різні. Наприклад, мають різну висоту – це може бути ледь помітне збурення на воді, а може бути цунамі. Також хвилі мають різну швидкість та довжину (відстань між двома сусідніми хвилями). Існування хвиль залежить від середовища: у воді за тих самих умов хвилі будуть розповсюджуватись одним чином, а якщо, наприклад, воду замінити олією – то все може змінитись. Залежно від середовища, а також особливостей самої хвилі, вона може вести себе по-різному.
Те ж саме відбувається і з електромагнітними хвилями. Світло складається з цих хвиль, кожен колір - це хвилі з певними властивостями. Білий колір – це сукупність усіх можливих кольорів одночасно. Коли ми дивимось на Сонце або лампочку і бачимо біле світло – це значить, що вони випромінюють одразу всі кольори (якщо лампочка видається нам жовтою – значить, жовтих хвиль трішки більше, ніж інших). Так як і у випадку з водою, поведінка цих хвиль залежить від середовища. Ми всі бачили, що у акваріумі з рибками камінці та інші об’єкти здаються нам не такими, якими вони є у повітрі. Їх розміри та відстані між ними можуть ввести нас в оману. Це відбувається через те, що хвилі світла заломлюються на межі двох середовищ – води і повітря (а у випадку акваріума – навіть трьох: повітря, скло, вода).
Те ж саме відбувається і у веселці. У вологому повітрі знаходиться багато маленьких крапельок води, і світло, коли проходить через них, спотворюється, так само як у акваріумі. А тепер згадаємо, що різні кольори - це різні хвилі. То ж не дивно, що і в крапельках води вони будуть себе вести по-різному. Отже, за таких умов десь може виявитись більше червоних хвиль, а в цей же час в іншому місці – більше фіолетових. При цьому всі інші кольори рівномірно розподіляться між ними, оскільки, як ми пам’ятаємо, біле світло від Сонця містить взагалі всі можливі кольори. Тобто хвилі вишикуються по довжині - від довгих до коротких. Це явище і є веселкою! Також, мабуть, багато з вас спостерігали маленькі веселки і в інших місцях, навіть у себе вдома. Все, що для цього потрібно – це джерело білого світла (вікно або лампа) і дві межі між середовищами, розміщені між кутом. Наприклад, скляна призма, склянка круглої форми, лінза, тощо. Ви завжди можете поекспериментувати, щоб створити свою домашню кишенькову веселку.
