虹:どのように形成され、どのようにそれらを見る

明日は聖パトリックの日であること、私は美しい大気現象に関するこの日の人気のある神話の一つに住むことは興味深いだろうと思った:虹。

伝説によると、すべての虹の終わりにはレプラコーンが座っており、高さは2フィート以下であると説明されています。 レプラコーンはおそらく忙しく靴を作るすべての時間を過ごす、と伝説は、あなたがあなたの視線を保つことができれば、彼らは金の彼らの鍋の行方を明らかにすることを余儀なくされていることを十分に長くそれらに固定されていることをそれを持っています。 虹の端に金の鍋を見つけることができるという考えは、古いヨーロッパのどこかに由来しています。

放送気象学者としての30年以上のキャリアの中で、私は多くの虹を見てきましたが、レプラコーンを見つけることはまだありません。.. またはそのことについては金の鍋。 しかし、それ自体でカラフルな光景は確かに世代を通して多くの同様の伝説や逸話を生成しています。

聖書によると、虹は人類に対する神の約束のしるしであり、神は二度と地球を洪水させないということです。 確かに、虹はしばしば雨が通過したことを示しています。 一般的に、虹を見ると晴れていますが、雨雲(通常は積乱雲)はわずかな距離になります。

虹を見るためには、日光と雨滴の二つの成分が必要です。

水のプリズム

日光は色の混合物です。 それがガラスプリズムを通過するとき、光の一部は他の部分よりも曲がったり屈折したりします。 プリズムを離れる光は、スペクトルと呼ばれる色の連続したバンドに広がります。 色は、最も曲がっている赤から、オレンジ、黄色、緑、青を通って、最も曲がっている紫に至るまで行きます。

そして、プリズムを通過する太陽光が曲がっているように、水滴を通過する太陽光も曲がっています。 これは、すべての人が見るために空に大気中の太陽スペクトルを生成します:虹。

虹は単に、天に巨大なアーチとして現れる円形またはほぼ円形の色の弧のグループです。 雨滴は、スペクトルを生成するためにそれを反射するだけでなく、様々な色に日光を屈折または破壊する、ミニチュアプリズムのように機能します。

暴風雨をきっかけに虹が頻繁に見られる。 彼らは日光が雨雲を突破するときに来る。

あなたは庭のホースで自分のために人工的な虹を作成することができます。 太陽にあなたの背部が付いている単に立ち、良いスプレーにホースを調節しなさい。 虹はまた、滝のスプレーに対して見ることができます。

単一の、または一次の虹は、弓の外側または上部に赤、内側に青を持っています。 通常、円弧の半径は、可視空の約四分の一、または赤に42度に等しいです。 近くにシャワーがあるときは、単にあなたの影から42度の角度で太陽の反対側の空の部分を見て、虹がある場合は、それがどこにあるかです。

一次弓は、水滴の上部に入り、一つの内部反射の後に去る光によるものであるため、この弓は、日光が雨滴の中で二回反射される二次弓よりも常に明るい。

時には二次弓が一次弓の外側に形成される。 それは色が逆転して、より暗くなります:内側に赤、外側に紫。 二次虹はあなたの影から51度の角度で形成されます。

二つの弓の間の領域は比較的暗く見えますが、それは一度反射された光線と二度反射された光線の両方を完全に欠いているためです。

まれに見られる第三または第三の虹の証拠さえあり、いくつかの観察者は、薄暗い一番外側の弧が波打つようで脈動する外観を持っていた四重の虹を見たと報告している。

スネルかデカルトか?

私たちは、絶対的な確信を持って、虹の原因について正しい説明を提供した最初の人が誰であるかを正確に言うことはできませんが、1637年の有名な作品”A Discourse On Method”の付録でこの主題に関する正式かつ体系的な議論を書いた哲学者で作家のルネ-デカルト(1596-1650)には信用が与えられています。

デカルトは、水のガラス球(雨滴をシミュレートする)を通って異なる点で光線が取る経路に関する正確な計算を行い、それによって屈折角を決定した。

しかし、私はデカルトが”おそらく”その計算をしたと言ったことに注意してください。 それが判明したように、オランダの天文学者で数学者であるWillebrord Snellは、デカルトの論文の16年前に屈折の数学的法則を発見しました。 しかし、スネルはその調査結果を公表することができず、1626年に死去した。 その後、約80年後、スネルのノートが発見された後、いくつかは何とかスネルの原稿を見て、彼自身のために彼の発見を取ったのデカルトを非難したときに論争が起こった。

最終的な結果は、西洋、特に英語圏の国では、光の屈折の法則がスネルの法則として知られるようになり、フランスではデカルトの法則と呼ばれるようになったことである。

だから、デカルトは虹が何であるかを説明したかもしれないが、彼は本当に光の屈折のためのそれらの計算なしにそれを行うことができませんでした。 しかし、彼やスネルが説明のその部分のために完全に信じられるかどうか、私たちは決して知らないかもしれません。

どこで、いつ見るべきか

船員たちは長い間、天気を予測するために虹を使うことができることを知っていました。 一般的に言えば、シャワーと雷雨は西から東に移動するので、古い格言を確認します:

朝の虹、水夫の警告、夜の虹、水夫の喜び

朝の太陽は東にあり、虹を見るには、雨が降っている西に向かっている必要があります。 天気は西から来ることが多いので、朝から注意が必要です。 夜には(まあ、実際には午後遅くのようなものですが、”午後”は”喜び”と韻を踏んでいません)太陽は西の空にあります; シャワーや雷雨がすでにあなたを通過した後、それは通常、あなたの虹が表示されます東に向かって後退しています。

また、早朝よりも午後遅くに雨が多いため、午後遅くの虹の目撃は午前中よりもはるかに頻繁であり、このため、虹の出現は通常天候の改善の開始と関連している。

太陽が沈んでいるか上昇している場合は、完全な半弓が見えます。 太陽が地平線の上に42度以上である場合、それは地平線の下になるので、あなたは虹を見ることができません。

腕の長さに握られた握りこぶしはおよそ10度に等しいので、太陽が地平線の上にある場合、虹は見えません。

その時に虹を目撃する唯一の可能性は、飛行機か高い山の頂上からであろう。 飛行機は、地面に投影された完全な360度の虹の光景を捉えるための最良の機会を提供するだろうが、それはわずか数が見ることが特権されている光景

他の種類の虹

赤、または赤と緑の色の弓の別のタイプは、プライマリとセカンダリの弓で表示されることがあります。 時折、色のいくつかのバンドは、ちょうど主要な虹の中で見ることができます。 これらの余分なバンドは超虹として知られており、1803年に英国の科学者Thomas Youngによって光が波で構成されていることに気づいたときに説明されました。 それらは光の回折(偏向)によるものです。

これまで見てきたように、ほとんどの虹は日光によって引き起こされ、その日に見られますが、時折、満月またはほぼ満月によって引き起こされる月弓を垣間見ることによって報いられることがあります。 Moonbowsは、ローカライズされたシャワーが夜によく持続することができるカリブ海のような熱帯の島々の周りで最も頻繁に目撃されています。 ほとんどの人は白であると報告していますが、光学現象に関する彼の人気のある講義でよく知られているRobert Greenlerは、これが生理学的要因であると疑 低レベルの照明では、目は色感度を失い、標準的なマルチユード弓が白く見えると彼は指摘する。 そして確かに、月の虹の写真は色を示していますが、写真家には白のように見えました。

最後に、この小さなことを考えてみてください(金?)ナゲット:いいえ二人は、彼らが並んで立っているかもしれないが、これまで同じ虹を参照してください。 どうして? まあ、雨滴は常に動いているので、その外観は常に変化しており、弓は中心が太陽から観察者の目に伸びる線上にある円の円弧です。 二人の目は同時に空間内の同じ場所を占有することはできませんので、それぞれの観察者は異なる虹を見ています。

だから覚えておいてください:あなたが虹を見るたびに、それは独自の壮大な方法でユニークです!

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