A kép a Hajdú-Bihar megyei Hajdúszovát határában készült. A képen két szivárvány látható.
A szivárvány olyan optikai jelenség, melyet az eső vagy páracseppek okoznak, mikor a fény prizmaszerűen megtörik rajtuk, és spektrumára bomlik. Az ív külső része vörös, míg a belső ibolya. Ritkán látható, az ún. dupla szivárvány, amelynél egy másik, halványabb ív is látható, fordított színekkel. Előfordul, hogy a szivárvány ív formája is megváltozik, repülőgépből nézve körnek látszódik, vagy ún. tűzszivárványt is létrehozhat, amennyiben a fény jégkristályokon törik meg, megfelelő körülmények között. A szivárvány akkor alakul ki, ha a levegőben lévő vízcseppeket a napfény alacsony szögből éri. Akkor a leglátványosabb a jelenség, ha az égbolt felét még felhők borítják, a szemlélő pedig a napnak háttal áll. Így a kialakuló szivárvány élesen elválik a mögötte lévő sötétebb háttértől. Gyakran látható szivárvány szökőkút mellett is. A kertben is létrejöhet, mikor porlasztott vízcseppekkel öntöz valaki napos időben. Ritkán látható az ún. fehér szivárvány [1], amit holdfényes estéken lehet látni. Mivel az emberi szem gyengén érzékeli a színeket halvány fénynél, a szivárvány fehérnek hat. Megfelelő technikával készített fényképen azonban előtűnnek a szivárvány színei. A szivárvány színeit a fehér fény szétszóródása okozza, amint az áthalad az esőcseppeken. A fény először az esőcsepp felületén törik meg, az esőcsepp túloldalán visszaverődik, majd kilépéskor ismét törést szenved. Ezt azt eredményezi, hogy igen változatos szögben léphet ki a fény, a legerősebb 40-42° körül távozik. A szög független a csepp méretétől, számít viszont a víz törésmutatója. A tengervíznek magasabb a törésmutatója (erősebben törik meg benne a fény) mint az esővíznek, így a tenger fölött kialakuló szivárványnak kisebb a sugara, mint a szárazföld fölöttinek. Ez a különbség szabad szemmel is látható. A törés mértéke függ a fény hullámhosszától, ami a színekért is felelős. A kék fény (aminek kicsi a hullámhossza) nagyobb szögben törik meg, mint a vörös (ami a legnagyobb látható hullámhosszú fény), azonban, mivel a csöpp hátuljában található a fókuszpont, ezért a színek sorrendje felcserélődik, és a vörös lesz „fölül” és az ív külső szélén. (lásd az ábrán) A közhiedelemmel ellentétben a fény a csöpp hátulján nem szenved el teljes visszatükröződést, a fény egy része kilép. Azonban ez a fény nem képez egy másik szivárványt a szemlélő és a Nap között, mivel az ott távozó fény közel sem olyan erős, mint a látható szivárvány, így az ott kilépő színkép inkább újra fehér fénnyé áll össze, ahelyett, hogy szivárványt alkotna. A szivárvány valójában nem az égbolt egy különleges pontján keletkezik, hanem a szemlélő és a Nap helyzetétől függ. Minden esőcsepp ugyanabba az irányba továbbítja a fényt, de csak néhányukból származó fény éri el a szemlélődőt. Ez az, ami a szivárvány képét adja annak a szemlélődőnek. A szivárvány mindig az égbolt nappal átellenes részén van, és az ív belső része kissé világosabb a külsőnél. Az ív középpontja (ha szemben van a szivárvánnyal) a megfigyelő feje által vetett árnyék meghosszabbítása, pontosabban az antiszoláris pont (ami nappal a horizont alatt van), ami akkor válik láthatóvá, ha a szemlélődő feje és annak árnyéka 40-42 fokos szöget zár be. Ebből adódóan, ha a nap 42 foknál magasabban van, akkor a szivárvány a horizont alatt keletkezik, ezáltal nem látható. Kivételt képez az, ha a szivárványt egy hegy tetejéről, vagy egy vízesés aljáról, (lásd fent) vagy repülőgépről nézik. Lehetséges egyszerű kerti locsolóval is szivárványt létrehozni, ám fontos, hogy sok (ezáltal kisméretű) csepp keletkezzen. Nehéz egy teljes ívet lefotózni, mivel az 84°-os látószöget igényel, ez egy 35mm-es géppel számolva kb. 19 mm-es lencsét igényel, azonban a legtöbb fotósnak csak 28 mm-es nagylátószögű lencséje van. Repülőgépről egy teljes kör látható, közepén a repülőgép árnyékával. Néha egy halványabb és vastagabb másodlagos szivárvány is látható. A másodlagos szivárványokat az okozza, hogy a fény egy része a csöpp elejéről is visszatükröződik, és 50-53°-ban távozik. A második tükröződés eredményeként, a másodlagos szivárvány színei fordítottak, a kék van kívül és a vörös belül. A megvilágítatlan sávot a két szivárvány között felfedezőjükről alexander szalagnak hívják. Ennél is ritkább a háromszoros szivárvány, sőt, néhány megfigyelő jelentett négyszeres szivárványt is, melyben a legkülső ív hullámzott. Ezek a szivárványok a nap és a szemlélődő között helyezkednek el, megnehezítve az észlelésüket. Sokszoros szivárványokat először Felix Billet (1808-1882) írt le. Laboratóriumi körülmények között jelentősen könnyebb sokszoros szivárványokat megfigyelni, összegyűjtött fényel, nevezetesen lézerrel. Hatodlagos szivárványt először K. Sassan figyelt meg 1979-ben HeNe (hélium-neon) lézert használva. Argon-ion lézert használva 1998-ban kétszázadlagos szivárványt is megfigyeltek. Néhanapján egy szivárványhoz kapcsolódó jelenség fordul elő, mikor az ív alatt számos halvány, elmosódott szivárvány tűnik fel, ami nagyon-nagyon ritkán a másodlagos ívnél is látható. Ezek valamicskét elkülönülnek, és a színeik sem egyeznek meg az elsődleges szivárvánnyal. Ezeket létszámon felüli szivárványnak nevezik, és létezésüket nem lehet a klasszikus geometriai optikával magyarázni. A perzsa asztrológus Qutb al-Din al-Shirazi (1236–1311) volt az első, aki pontos leírást kívánt adni a szivárványokról. Végül a tanítványa, Kamal al-Din al-Farisi volt, aki pontosabb matematikai leírást készített. Európában először Robert Grosseteste, majd Roger Bacon foglalkozott a problémával, utóbbi az Opus Majus c. munkájában írta le a kristályokon és vízcseppeken megtörő fény szivárványszerű színeit.
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése