Cầu vồng là gì? Cầu vồng được hình thành như thế nào? Bạn biết gì về màu sắc cầu vồng cũng như các loại cầu vồng trong tự nhiên.
| Cầu vồng là gì? Cầu vồng được hình thành như thế nào? |
Cầu vồng là gì?
Cầu vồng là một hiện tượng nhiều màu, hình vòng cung có thể xuất hiện trên bầu trời.
Màu sắc của cầu vồng được tạo ra bởi sự phản xạ và tán sắc ánh sáng qua các giọt nước có trong khí quyển. Một người quan sát có thể nhận thấy một cầu vồng đang ở gần hoặc xa, tuy nhiên, hiện tượng này không thực sự nằm ở bất kỳ vị trí cụ thể nào.
Thay vào đó, sự xuất hiện của cầu vồng phụ thuộc hoàn toàn vào vị trí của người quan sát liên quan đến hướng ánh sáng. Về bản chất, cầu vồng là một ảo ảnh quang học.
Cầu vồng là một phổ bao gồm bảy màu theo một thứ tự cụ thể. Trên thực tế, trẻ em ở nhiều quốc gia nói tiếng Anh được dạy để nhớ tên gọi ‘Roy G. Biv’ như một thuật ngữ ghi nhớ để nhớ màu sắc của cầu vồng và trật tự của chúng.
‘Roy G. Biv’ là viết tắt của: đỏ, cam, vàng, xanh lá cây, xanh dương, chàm và tím. Cạnh ngoài của vòng cung cầu vồng có màu đỏ, trong khi cạnh trong có màu tím.
Cầu vồng được hình thành khi ánh sáng [nói chung là ánh sáng mặt trời] đi qua những giọt nước lơ lửng trong khí quyển.
Các sóng ánh sáng thay đổi hướng khi chúng đi qua các giọt nước, dẫn đến hai quá trình: phản xạ và khúc xạ.
Khi ánh sáng phản chiếu một giọt nước, nó chỉ bị dội ngược lại theo hướng ngược lại từ nơi nó bắt nguồn. Khi ánh sáng khúc xạ, nó có một hướng khác. Một số cá nhân gọi ánh sáng khúc xạ là sóng uốn cong ánh sáng.
Một cầu vồng được hình thành do ánh sáng trắng đi vào giọt nước, nơi nó uốn cong theo nhiều hướng khác nhau. Khi những sóng ánh sáng uốn cong này đến phía bên kia của giọt nước, chúng phản xạ trở lại ra khỏi giọt nước thay vì đi ngang qua mặt nước.
Vì ánh sáng trắng được tách ra bên trong nước, ánh sáng khúc xạ xuất hiện dưới dạng màu riêng biệt với mắt người.
Mỗi sóng màu riêng lẻ có độ dài khác nhau. Ví dụ, ánh sáng đỏ có bước sóng dài nhất và chỉ uốn cong ở góc khoảng 42 độ. Ngược lại, ánh sáng tím có bước sóng ngắn nhất và uốn cong ở khoảng 40 độ trước khi thoát ra khỏi giọt nước.
Bởi vì bước sóng ánh sáng đỏ dài hơn, nó thường xuất hiện ở rìa ngoài của cầu vồng. Tương tự, các màu khác cũng được sắp xếp theo bước sóng của chúng.
Các sóng ánh sáng khác cũng được phản xạ từ cầu vồng, tuy nhiên, những sóng ánh sáng này không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Những tia sáng vô hình này có mặt ở cả hai phía của cầu vồng.
Tia cực tím ngắn hơn tia tím và tia X thậm chí còn ngắn hơn tia cực tím. Bức xạ gamma ở cực xa nhất của phía bên này của cầu vồng.
Cầu vồng đôi
Cầu vồng đôi xảy ra khi cầu vồng thứ hai được nhìn thấy phía trên cầu vồng chính.
Cầu vồng thứ hai không sáng như cầu vồng chính. Hiện tượng này được thực hiện bằng phản xạ kép, khiến trật tự màu của cầu vồng thứ hai bị đảo ngược.
Moonbow
Mặc dù hầu hết các cầu vồng liên quan đến ánh sáng mặt trời xảy ra ngay sau cơn mưa nhưng cũng có một số cầu vồng được tạo ra bởi ánh sáng của mặt trăng.
Cầu vồng ban đêm ít gặp hơn cầu vồng ban ngày. Những ảo ảnh này chỉ có thể được nhìn thấy ở một số khu vực trên thế giới, điển hình là nơi có thác nước.
Những vị trí thường có thác nước tạo ra các lớp sương mù trong không khí. Nếu bạn hy vọng có được cái nhìn thoáng qua về Moonbow, một số địa điểm tốt nhất bao gồm Công viên quốc gia Yosemite ở California, Công viên nghỉ dưỡng bang Cumberland Falls ở Kentucky, Thác Victoria giữa Zambia và Zimbabwe ở Châu Phi, Waimea ở Hawaii và Plitvice Lakes ở Croatia .
Fogbow
Giống như Moonbow, Fogbow có thể nhìn thấy trong trường hợp sương mù mỏng kết hợp với ánh sáng mặt trời.
Trong trường hợp này, ánh sáng phản chiếu một tập hợp các hạt nước dày đặc, dẫn đến cầu vồng rộng và sáng.
Fogbows gần như hoàn toàn màu trắng. Sự xuất hiện màu trắng này xảy ra vì mỗi sóng ánh sáng được chiếu trên một khu vực rất rộng.
Những vệt rộng này có xu hướng hòa trộn với nhau, tạo ra màu trắng. Tuy nhiên, đôi khi có thể nhìn thấy các vệt màu đỏ và màu xanh dọc theo các cạnh của sương mù.
Reflection Rainbow
Cầu vồng phản chiếu có thể được nhìn thấy trên các mặt nước tĩnh, chẳng hạn như hồ. Những phản xạ này xảy ra khi một cầu vồng chính có thể nhìn thấy trên bề mặt nước.
Nước phản ánh cầu vồng chính, tạo ra cầu vồng thứ cấp phía trên tiểu cầu. Cầu vồng thứ cấp này chỉ là sự phản chiếu của màu sắc và hơi mờ hơn so với cầu vồng chính.
Hình dạng của cầu vồng này thon dài và thường kéo dài lên trên theo một đường thẳng, thay vì theo hình vòng cung.
Hai cầu vồng này dường như chạm vào nơi mỗi nơi gặp trái đất, tạo ra một phần rộng hơn và sáng hơn của hiện tượng. Cầu vồng phản chiếu là không phổ biến.
Reflected Rainbow
Cầu vồng phản xạ tương tự như cầu vồng phản chiếu ở chỗ nó xuất hiện trên một mặt nước tĩnh lớn, mặc dù vẫn có trường hợp nhìn thấy cầu vồng phản xạ ở mặt nước tĩnh nhỏ hơn.
Sự khác biệt giữa hai loại cầu vồng này là sự phản chiếu không được chiếu lên bầu trời, mà là trên bề mặt nước.
Những cầu vồng này được hình thành khi sóng ánh sáng truyền qua các giọt nước trong khí quyển và được phản chiếu trên bề mặt nước.
Điểm cuối của cả cầu vồng chính và cầu vồng phản xạ dường như chạm vào trong nước, tuy nhiên, cả hai không tạo thành một vòng tròn hoàn chỉnh. Thay vào đó, cầu vồng phản chiếu tạo ra một hình dạng hình bầu dục thon dài với cầu vồng trên bầu trời.
Cầu vồng đơn sắc
Như tên gọi của nó, cầu vồng đơn sắc có một màu thay vì toàn phổ màu thường thấy ở cầu vồng.
Những cầu vồng này phổ biến hơn sau một trận mưa xảy ra gần hoàng hôn hoặc bình minh. Vào những giờ này, ánh sáng mặt trời đi sâu hơn vào bầu khí quyển, khiến sóng ánh sáng xanh lục và xanh lam lan rộng ra một khu vực rộng hơn, và nếu không có những màu này thì sóng ánh sáng đỏ có thể thống trị bầu trời. Cầu vồng đơn sắc được coi là một hiện tượng hiếm gặp.
Có thể bạn thích:
Theo quy luật vật lí, một tia sáng đi qua một giọt nước sẽ bị chuyển hướng do tính chất khúc xạ của nước, sau đó phản xạ trở lại bởi bề mặt trong giọt nước rồi khúc xạ một lần nước khi đi ra.
Giữa tia đi vào và tia đi ra khỏi giọt nước hình thành một góc khoảng 42 độ. Ánh sáng Mặt Trời bao gồm các tia có độ dài sóng khác nhau và chúng sẽ bị phân tách khi đi qua giọt nước. Mức độ khúc xạ của các tia này hơi khác nhau. Tia màu tím đi ra khỏi giọt nước ở một góc khoảng 40 độ trong khi tia màu đỏ đi ra ở khoảng góc 42 độ.
Để nhìn thấy được cầu vồng, tia sáng phản xạ khỏi giọt nước cần phải đến được mắt người quan sát. Mắt không thể nào tiếp nhận được toàn bộ tia sáng phản xạ từ một giọt nước, nhưng có thể thấy tia màu xanh từ vài giọt này, tia màu đỏ từ vài giọt khác...
Những giọt nước có tia màu đỏ phản xạ về đến trước mắt của người quan sát là những giọt nước nằm trên một hình nón có đỉnh là vị trí quan sát, trục là đường thẳng đi qua mắt và song song với hướng nắng, độ dốc của nón chính là góc mà tia này phản xạ ra khỏi các giọt nước [42 độ]. Tương tự với các màu sắc khác. Như vậy, người quan sát sẽ thấy được các vòng màu, nó thứ tự từ ngoài vào trong [góc phản xạ từ lớn tới nhỏ] như sau: đỏ, cam , vàng, lục, lam, chàm nếu đứng ở trên máy bay hoặc một độ cao nhất định.
Vì sao không thể đặt chân lên được cầu vồng?
Chẳng bao giờ bạn đến được chân trời, cũng như không thể bay tới chân cầu vồng. Đó là bởi cả hai trường hợp đều cần khoảng cách xa giữa vật thể và người quan sát mới tạo nên hiệu ứng.
Cầu vồng thực chất gồm nhiều giọt nước hấp thụ ánh sáng theo cách nào đó. Những giọt nước tròn, trong vắt khúc xạ và phản xạ một vài tia sáng tới người quan sát. Ánh sáng có bước sóng khác nhau khúc xạ ở những góc khác nhau, vì thế ánh sáng của Mặt Trời được phân tách ra thành một dải ánh sáng nhiều màu.
Vì những cảnh tượng rực rỡ này được tạo thành từ ánh sáng và nước, nên đừng hy vọng tìm kiếm điểm dừng chân của nó. Hiện tượng quang học này phụ thuộc vào việc bạn phải đứng cách xa các giọt nước và Mặt Trời phải ở sau lưng.