Техника - молодёжи 1953-08, страница 30

В сем знакома стеклянная призма — кусок стекла, имеющий форму клина» Она разлагает белый свет на его составные части — цветные лучи. Обычно различают 7 основных цветов — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый.

Часто такие же яркие многоцветные краски мы видим на небе — в радуге. Какова причина этого красивого явления природы? Нет ли в атмосфере особых призм, выполняющих ту же роль, что и стеклянная? Есть.

Проделайте такой простой опыт. Наберите в рот воды, встаньте спиной к солнцу и брызните. Вы увидите в каплях воды такую же радугу, как и на небе. Можно увидеть радугу и в водяной пыли фонтана, освещенной солнцем.

Выходит, образование радужной полосы как-то связано с водяными каплями, находящимися в атмосфере. Вот что происходит в каждой капле. Солнечный луч, встречая на своем пути дождевую каплю, проходит внутрь 'Нее и при этом преломляется. Дойдя до задней поверхности капли, солнечный луч отражается от нее и выходит из капли, вновь преломившись на выходе.

Что лее происходит дальше?

Из капли, на которую упал белый солнечный луч, выходит поток разноцветных лучей. В глаза наблюдателя может попасть от каждой дождевой капли лишь какой-нибудь один цветной луч. Все остальные лучи, вышедшие из этой капли, пройдут выше или ниже глаз наблюдателя. Зато от другой капли мы увидим луч другого цвета, третья капля пошлет нам в глаза третий цветной луч и т. д.

Вот почему мы и видим в радуге ряд цветных полос, расположенных всегда в одном порядке — от красной до фиолетовой. Эти полосы создают отдельные дождевые капли, находящиеся в воздухе. Каждую из цветных полос порождают капли, одинаково расположенные по отношению к солнцу и к наблюдателю. Вот почему мы видим радугу в виде дуги.

То, что отдельные дождевые капли не висят в воздухе, а падают, ничего не изменяет. Вспомните, что наши глаза обладают способностью сохранять некоторое время уже исчезнувшее изображение. Эта особенность зрения имеет непосредственное отношение к радуге. От капли, находящейся в воздухе там, где возникает радуга, падает в глаз наблюдателя какой-либо один цветной луч — «синий, зеленый, красный и т. д. Это длится лишь короткий миг. В следующее мгновение эта капля уже опустится ниже. Но тут же ее заменяет другая капля, падающая сверху. Еще через мгновение эта капля уходит вниз, а на ее месте появляется новая и т. д. Из дождевого облака выпадает огромное количество капель, и в полосе дождя а каждой точке пространства непрерывно находятся дождевые капли. Они настолько быстро сменяют в каждой точке одна другую, что мгновенные лучи, попадающие от них в глаза наблюдателя, сливаются в один, постоянный. Получается как в кино: ряд мелькающих на экране изображений сливается в одну картину.

Таков один из видов атмосферной призмы — дождевая капля. Но в воздухе есть и другие призмы. К ним относятся и те шестигранные кристаллики льда, о которых мы говорили.

Приходилось ли вам видеть на небе 3-4 солнца одновременно? Или светящиеся круги и кресты? Не думайте, что это какая-то выдумка. Такие явления ~ так называемые га\о — бывают в действительности; их много

множество таких кристалликов. Они имеют самые различные формы, но чаще всего это шестигранные столбики или пластинки.

Кристаллики находятся в воздухе в самых различных положениях - в вертикальном, горизонтальном и других. Некоторые из отраженных кристалликами лучей попадают в наши глаза. Тогда мы наблюдаем на небе различные Световые явления.

Временами появляется, например, горизонтальный светящийся круг, проходящий через солнце и опоясывающий все небо параллельно горизонту. Специальными опытами найдено, что такой круг возникает благодаря отражению солнечного света от боковых граней ледяных шестигранников, плавающих в воздухе вертикально.

Представим себе, что в воздухе находится очень много вертикально плавающих кристалликов — зеркал. Все они отражают солнечные лучи. Зеркальные отображения солнца, попадающие к нам в глаза от отдельных кристалликов, сливаются» и мы видим сплошной светлый круг, параллельный горизонту.

В других случаях отражение света от маленьких ледяных зеркал, плавающих в воздухе, создает еще ^более интересные формы игры света в атмосфере. Бы

Свегооой столб и схема его образования.

Нижний мираж и схема его возникновения.

вает так: солнце только что ушло за горизонт, и на темном вечернем небе возникает светлый столб. Что это такое?

Здесь участвуют ледяные пластинки-зеркальца, плавающие в атмосфере в горизонтальном положении. Лучи солнца, которое только что ушло за горизонт, падают на колеблющиеся нижние грани таких пластинок, отражаются и попадают в глаза наблюдателя. К наблюдателю льется с неба поток отраженных лучей, и он видит длинное, растянутое, искаженное до неузнаваемости изображение солнца — на небе возникает светящийся столб.

С подобным явлением мы встречаемся много раз. Вспомните солнечную или лунную «дорожку» на воде. Здесь мы тоже видим искаженное отражение солнца или луны, только роль зеркала выполняет поверхность волнующейся воды.

АТМОСФЕРНАЯ ПРИЗМА