Kateri vidiki interakcij valov so odgovorni za mavrice?

Refleksija, refrakcija in razpršenost so glavni pojavi, ki združujejo mavrico.

Žarek svetlobe sodeluje z vodno kapljico, suspendirano v atmosferi:

Najprej vstopi v kapljico, ki se lomi;

Drugič, ko je notranjost kapljice, žarek medsebojno deluje z vmesnikom voda / zrak na zadnji strani kapljice in se odbije nazaj:

Prihajajoča svetloba Sonca vsebuje vse barve (tj. Valovne dolžine), zato je BELA.

V A imate prvo interakcijo. Zrak vpliva na zrak / vodo vmesnika. Del žarka je odsev (pikčast) in del se lomi in upogiba znotraj kapljice.

V notranjosti kapljice pride do disperzije. Hitrost kromatičnih komponent žarka (različnih barv) se spreminja glede na njihovo valovno dolžino.

V bistvu je hitrost znotraj medija, recimo, RDEČE, odvisna od števila, imenovanega Refraktivni indeks # n #. Ta številka je nekoliko drugačna za vsako barvo. Ta majhna sprememba povzroča razliko v upogibanju različnih kromatičnih komponent znotraj kapljice. Tako je, na primer, RED upognjen manj kot BLUE.

To lahko razumete tako, da pogledate Snellov zakon za lom in odvisnost upogiba z lomnim indeksom.

V B svetlobni žarek, ki je zdaj razpršen, sodeluje z vmesnikom voda / zrak. Del prehaja v zrak (pikčasto) in del se odbija nazaj v kapljico. Ta refleksija še bolj poveča ločilni učinek disperzije, tudi zaradi ukrivljenosti površine kapljice, kjer pride do odboja.

V C so sedaj ločene kromatične komponente podvržene še enemu lomu, kar še poveča ločevanje med njimi.

Vidite lahko sekundarno (rahlo) mavrico skupaj s prvo, kot je prikazal René Descartes:

(Vir slike: René Descartes, Discours de la méthode (1637))

RAY A = Primarna

RAY F = Sekundarna (več notranjih refleksij = bolj šibka)