Vaivorykštė: apibrėžimas, susidarymas, spalvos ir įdomūs faktai

Vaivorykštė - tai spalvų lankas danguje, kurį galima pamatyti, kai saulė apšviečia krintantį lietų. Spalvų raštas prasideda nuo raudonos spalvos išorėje ir keičiasi per oranžinę, geltoną, žalią, mėlyną, indigo ir violetinę spalvas viduje. Kartais matoma antra, didesnė ir blankesnė vaivorykštė.

Vaivorykštė susidaro, kai balta šviesa, patekusi į vandens lašelį, sulenkiama (lūžta), suskaidoma į atskiras spalvas ir atsispindi atgal. Vaivorykštė iš tikrųjų yra apvali kaip apskritimas. Ant žemės apatinė dalis paslėpta, bet danguje, pavyzdžiui, iš skrendančio lėktuvo, ji matoma kaip apskritimas aplink tašką, esantį priešais Saulę.

Vaivorykštės dažnai pasirodo po audrų ir daugelyje kultūrų yra populiarūs taikos simboliai.

Kaip tiksliau susidaro vaivorykštė

Fizinis procesas apima tris pagrindinius reiškinius:

• Lūžis (refrakcija) – kai šviesa patenka į vandens lašelį, jos greitis keičiasi ir spindulys sulenkiamas, o skirtingos bangos ilgiai (spalvos) lūžta skirtingai;
• Interalinis atspindys – dalis šviesos atsispindi nuo lašelio vidaus paviršiaus;
• Išėjimo lūžis – šviesa išeina iš lašelio, vėl lūžta ir juda link stebėtojo.

Šių reiškinių derinys sukelia šviesos skaidymą į spektrą, todėl matome aiškias spalvų juostas. Kiekviena spalva grįžta stebėtojui iš truputį kito kampo, todėl spalvos išsidėsto po viena nuo kitos.

Spalvos, kampai ir dvigubos vaivorykštės

• Pagrindinės (pirminės) vaivorykštės kampas tarp saulės krypties ir šviesos, kuri pasiekia akis, yra apie 42° raudonai šviesai (vidutiniškai); violetinė yra šiek tiek mažesniame kampe.
• Antrinė vaivorykštė susidaro dėl dviejų vidinių atspindžių lašelyje, jos vidinis spindesys yra maždaug 50–53° ir spalvos yra išdėstytos atvirkštine tvarka (raudona viduje, violetinė išorėje). Ji būna blankesnė dėl energijos praradimo kiekviename papildomame atspindyje.
• Supernumerary (papildomos) juostos – šalia pagrindinės galima pamatyti plonas, pastelines papildomas juostas. Jas sukelia banginės optikos reiškiniai (interferencija) ir mažų lašelių dydis.

Kada ir kur geriausia matyti vaivorykštę

• Saulė turi būti už nugaros, o kritę lašeliai priešais — vaivorykštė bus matoma tarp stebėtojo ir lietaus.
• Geriausios sąlygos — saulė žemesnė nei ~42° virš horizonto; aukštesnė saulė sumažina arba visai nebedaro galimos pilnos lankinės vaivorykštės matomumo.
• Kiekvienas stebėtojas mato savo vaivorykštę: ji nėra vienoje vietoje stovintis objektas. Kiekvienam asmeniui vaivorykštė susidaro iš skirtingų lašelių, todėl du asmenys, stovintys arti vienas kito, gali matyti šiek tiek skirtingas spalvų juostas.

Įdomūs faktai

• Vaivorykštė iš tikrųjų yra pilnas apskritimas; žemėje pastebima tik lanko dalis, o visą ratą dažniau mato keleiviai oro transportuose arba nuo aukštų kalnų.
• Vaivorykštės šviesa yra dalinai polarizuota, todėl polaroidinės saulės akiniai kartais pagerina kontrastą ir ryškumą matant vaivorykštę.
• Mitai ir simbolika: vaivorykštė įvairiose kultūrose laikyta dievišku ženklu, tilteliu tarp pasaulių arba pažado simboliu (pvz., Nojaus istorija). Šiuolaikinėje kultūroje ji taip pat naudojama kaip taikos ir įvairovės simbolis (pvz., LGBT vėliava).
• Spektras yra tęstinis: vaivorykštėje nėra aiškių „septynių linijų“ — spalvos sklinda tolygiai ir jų skaičiavimas (pvz., ROYGBIV) yra žmogaus tradicija, o ne gamtos ribojimas.
• Žiūrint į veidrodį ar vandens paviršių, galima pamatyti virtualias vaivorykštės atspindžių variacijas, tačiau tikrasis lankas visada atsiranda priešais lietų, o saulė turi būti už nugaros.

Praktiniai patarimai norint nufotografuoti ar pamatyti ryškią vaivorykštę

• Stovėkite tokiu atstumu, kad saulė būtų už jūsų nugaros ir įsitikinkite, jog matote lietų priešais.
• Naudokite plataus kampo objektyvą — visą lanką kartais reikia užfiksuoti platesniu rėmu.
• Polarizacinis filtras gali padidinti kontrastą ir padaryti spalvas sodresnes.
• Atkreipkite dėmesį į debesų sluoksnius ir saulės aukštį — ankstyvas ryto ar vėlyvas popietės laikas dažniausiai palankesnis.

Jeigu norite sužinoti daugiau apie optiką ar pamatyti vaivorykštės analizę su matematikos bei fizikos formulėmis, galima gilintis į refrakcijos kampus, lašelių dydžių įtaką ir banginės optikos paaiškinimus.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra vaivorykštė?

K: Kaip sukuriama vaivorykštė?

K: Ar vaivorykštė iš tikrųjų yra apvali kaip apskritimas?

K: Kada dažnai pasirodo vaivorykštės?

K: Ką daugelyje kultūrų simbolizuoja vaivorykštės?

K: Ar be įprastų vaivorykščių yra ir kitų rūšių?

Paieška pagal raidę