i morgen, da jeg var Saint Patrick ‘ s Day, tænkte jeg, at det ville være interessant at dvæle ved en af de populære myter i denne dag om et smukt atmosfærisk fænomen: regnbuen.
legenden siger, at i slutningen af hver regnbue sidder en leprechaun, beskrevet som værende ikke mere end 2 meter høj. Leprechauns bruger angiveligt al deres tid travlt med at lave sko, og legenden siger, at hvis du kan holde dit blik fast på dem længe nok, at de er tvunget til at afsløre, hvor deres guldpotte befinder sig. Ideen om, at en gryde med guld kan findes i regnbuens ende, stammer fra et sted i det gamle Europa.
i min 30-plus-årige karriere som broadcast meteorolog har jeg set mange regnbuer, men har endnu ikke fundet nogen leprechauns … eller en gryde med guld for den sags skyld. Men det farverige skuespil i sig selv har bestemt genereret mange lignende legender og anekdoter gennem generationer.
ifølge Bibelen er regnbuen tegn på Guds løfte til menneskeheden om, at han aldrig igen vil oversvømme Jorden. Faktisk indikerer regnbuer ofte, at regnen er gået. Generelt vil det være solrigt, når du ser en regnbue, men regnskyer (normalt cumulonimbus ) vil være kun en kort afstand væk.
for at se en regnbue skal du bruge to ingredienser: sollys og regndråber.
prisme af vand
sollys er en blanding af farver. Når det passerer gennem et glasprisme, bøjes noget af lyset eller brydes mere end andre dele. Lys, der forlader prisme, spredes ud i et kontinuerligt bånd af farver kaldet et spektrum. Farverne går fra rød, som er bøjet mindst, gennem orange, gul, grøn og blå hele vejen til violet, som er bøjet mest.
og ligesom sollys, der passerer gennem et prisme, er bøjet, så går sollys gennem dråber vand. Dette producerer et atmosfærisk solspektrum på himlen for alle at se: en regnbue.
en regnbue er simpelthen en gruppe af cirkulære eller næsten cirkulære buer af farve, der fremstår som en stor bue i himlen. Regndråberne fungerer som miniatureprismer, bryder eller bryder sollys i forskellige farver samt reflekterer det for at producere spektret.
regnbuer ses ofte i kølvandet på en regnvejr. De kommer, når sollyset bryder gennem regnskyer.
du kan oprette en kunstig regnbue til dig selv med en haveslange. Du skal blot stå med ryggen mod solen og justere slangen til en fin spray. Regnbuer kan også ses mod spray af et vandfald.
en enkelt eller primær regnbue har rød på ydersiden eller toppen af buen og blå på indersiden. Normalt er buens radius lig med ca.en fjerdedel af den synlige himmel eller 42 grader til den røde. Når der er brusere i nærheden, skal du blot se i den del af himlen overfor solen i en 42-graders vinkel fra din skygge; hvis der er en regnbue, er det her den vil være.
den primære bue skyldes lys, der kommer ind i den øverste del af dråberne og efterlader efter en intern refleksion, så denne bue er altid lysere end den sekundære bue, hvor sollys reflekteres to gange inden for regndråber.
nogle gange dannes en sekundær bue uden for den primære. Det vil være svagere, med farverne vendt: rød på indersiden, violet på ydersiden. Den sekundære regnbue dannes i en 51 graders vinkel fra din skygge; den er altid svagere og forsvinder normalt hurtigere end den primære.
området mellem de to buer forekommer relativt mørkt, for det mangler helt både de en – og de to-reflekterede stråler.
der er endda bevis for en tredje eller tertiær regnbue, der er set i sjældne tilfælde, og nogle få observatører har endda rapporteret at se firdoblede regnbuer, hvor en svag yderste bue havde et krusende og pulserende udseende.
Snell eller Descartes?
vi kan ikke med absolut sikkerhed sige præcis, hvem der var den første person til at give den korrekte forklaring på, hvad der forårsager regnbuer, selvom kredit normalt gives til franskmanden ren Kristian Descartes (1596-1650), en filosof og forfatter, der skrev en formel og systematisk diskussion om emnet i et tillæg til hans berømte værk, “en diskurs om metode”, i 1637.
Descartes foretog angiveligt en nøjagtig beregning af de stier, som lysstråler tog på forskellige punkter gennem en glaskugle vand (simulerer en regndråbe) og derved bestemte deres brydningsvinkler; det var løsningen på et matematisk problem, der havde undgået forskere i to årtusinder og var nøglen til at forklare regnbuens fænomen.
men bemærk, at jeg sagde, at Descartes “angiveligt” lavede denne beregning. Som det viste sig, havde Snell, en hollandsk astronom og matematiker, opdaget den matematiske brydningslov 16 år før Descartes’ afhandling om emnet. Snell undlod imidlertid at offentliggøre sine fund og døde i 1626. 80 år senere, efter at Snells noter blev opdaget, opstod der kontrovers, da nogle beskyldte Descartes for på en eller anden måde at have set Snells manuskript og taget hans fund for sig selv.
slutresultatet var, at i Vesten, især i de engelsktalende lande, blev loven om lysets brydning kendt som Snells lov, mens den i Frankrig kaldes Descartes’ lov.
så mens Descartes måske har forklaret, hvad en regnbue er, kunne han virkelig ikke have gjort det uden disse beregninger for lysets brydning. Men om han eller Snell kan krediteres fuldt ud for den del af forklaringen, vi ved måske aldrig.
hvor og hvornår man skal se
sejlere har længe vidst, at regnbuer kan bruges til at forudsige vejret. Generelt bevæger brusere og tordenvejr sig fra vest til øst og bekræfter således det gamle ordsprog:
regnbue om morgenen, sømandens advarsel; regnbue om natten, sømandens glæde
om morgenen er solen i øst; for at se en regnbue skal du vende mod vest, hvor det regner. Da brusende vejr normalt kommer fra vest, skal du advare fra morgenens regnbue. Om natten (ja, faktisk mere som sent på eftermiddagen, men” eftermiddag “rimer ikke med” glæde”) solen er på den vestlige himmel; når et brusebad eller tordenvejr allerede er gået forbi dig, trækker det sig normalt mod øst, hvor du kan se din regnbue.
og fordi brusere er hyppigere sent på eftermiddagen end tidligt om morgenen, er regnbue-observationer sent på eftermiddagen langt hyppigere end om morgenen, og det er af denne grund, at udseendet af en regnbue normalt er forbundet med begyndelsen på at forbedre vejret.
hvis solen går ned eller stiger, kan en fuld halvbue ses. Hvis solen tilfældigvis er 42 grader eller højere over horisonten, vil du ikke kunne se en regnbue, fordi den ville være under horisonten.
din knyttede knytnæve, der holdes i armlængden, er omtrent lig med 10 grader; så hvis solen er cirka “fire næver” over horisonten, vil du ikke se en regnbue.
den eneste mulighed for at se en regnbue på det tidspunkt ville være fra et fly eller fra toppen af et højt bjerg. Et fly ville give den bedste mulighed for at se en fuld 360 graders regnbue projiceret mod jorden, men det er et syn, som kun få har været privilegerede at se.
andre former for regnbuer
en anden type bue farvet rød eller rød og grøn kan forekomme med primære og sekundære buer. Lejlighedsvis kan flere farvebånd ses lige inden for den primære regnbue. Disse ekstra bands er kendt som supernumerære regnbuer, og de blev forklaret i 1803 af den britiske videnskabsmand Thomas Young, da han indså, at lys bestod af bølger. De skyldes diffraktion (afbøjning) af lys.
som vi har set, er de fleste regnbuer forårsaget af sollys og ses om dagen, men lejlighedsvis kan vi belønnes med et glimt af en månebue forårsaget af en fuld eller næsten fuldmåne. Månebuer ses hyppigst omkring tropiske øer, såsom i Caribien, hvor lokaliserede brusere kan fortsætte langt ud på natten. De fleste mennesker rapporterer, at de er hvide, men Robert Greenler, der er kendt for sine populære foredrag om optiske fænomener, har mistanke om, at dette er en fysiologisk faktor. Ved lave belysningsniveauer, påpeger han, mister øjet sin farvefølsomhed, så en standard multihued bue ser hvid ud. Og faktisk viser billeder af månebuer farver, men for fotografen syntes det at være hvidt.
endelig overveje denne lille (guld ?) nugget: ikke to personer, selvom de måske står side om side, ser nogensinde den samme regnbue. Hvorfor? Nå, fordi regndråberne konstant er i bevægelse, så dets udseende altid ændrer sig, og buen er en bue af en cirkel, hvis centrum er på linjen, der strækker sig fra solen til observatørens øje. Da to menneskers øjne ikke kan besætte det samme sted i rummet på samme tid, ser hver observatør en anden regnbue.
så husk: Hver gang du ser en regnbue, er den unik på sin egen spektakulære måde!
- en Glory-Ous regnbue over Antarktis
- Hvorfor kan vi ikke nå slutningen af regnbuen?
- Billedgalleri: læsning af skyerne