波の相互作用のどの面が虹の原因となっていますか?

波の相互作用のどの面が虹の原因となっていますか?
Anonim

反射、屈折および分散は、虹を生み出すのに一致する主な現象です。

光線は大気中に浮遊する水滴と相互作用します。

最初に屈折している液滴に入ります。

次に、液滴の内側に入ると、光線は液滴の後ろで水と空気の界面と相互作用し、反射して戻ります。

太陽からの入射光はすべての色(すなわち波長)を含んでいるので、それは白色です。

Aでは、あなたは最初の相互作用を持っています。光線は界面の空気/水と相互作用します。光線の一部は反射され(点線)、一部は屈折されて液滴の内側に曲げられます。

液滴の内部に分散が発生します。光線の色成分(さまざまな色)の速度は、それらの波長によって異なります。

基本的に、例えばREDの媒質内部の速度は屈折率と呼ばれる数に依存します #n#。この数は各色によってわずかに異なります。このわずかな変動は、液滴内部の様々な色成分の曲がりに差を生じさせる。したがって、たとえば、REDはBLUEよりも小さく曲げられていません。

あなたは屈折のためのスネルの法則と屈折率による曲げの依存性を見ることによってこれを理解することができます。

Bでは、今や分散している光線は、界面の水/空気と相互作用する。その一部は空気中に入り(点線)、一部は液滴の内側に反射して戻ります。この反射は、反射が起こる液滴の表面の曲率にも起因して、分散の分離効果をさらに増大させる。

Cでは、今分離された色成分は別の屈折を受け、それらの間の分離をさらに増加させます。

RenéDescartesに示されているように、2番目の(暗い)虹が最初の虹と一緒に見えることがあります。

(写真ソース:ルネ・デカルト、Discours de laméthode(1637))

RAY A =プライマリー

RAY F = 2次(より多くの内部反射=より暗い)