Spīdiet gaismu caur prizmu vai saulainā dienā pakariet to logā, un jūs redzēsiet varavīksni. Tā ir tā pati varavīksne, kuru jūs redzat debesīs, jo dienā ar lietus un saules sajaukumu katrs lietus piliens darbojas kā miniatūra prizma. Fiziķiem, kas spriež par to, vai gaisma ir vilnis vai daļiņa, šī parādība ir spēcīgs arguments pirmajam. Faktiski eksperimenti ar prismām bija galvenie faktori, lai Issac Newton formulētu optikas teoriju un gaismas viļņu dabu.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Balta gaisma laužas, kad tā iet caur prizmu. Katrs viļņa garums laužas citā leņķī, un iznākošā gaisma veido varavīksni.
Refrakcija un varavīksne
Refrakcija ir parādība, kas notiek, kad baltas gaismas stars šķērso gaisa un blīvākas vides, piemēram, stikla vai ūdens, saskarni. Gaisma blīvākā vidē pārvietojas lēnāk, tāpēc, pārejot caur saskarni, tā maina virzienu - vai laužas. Balta gaisma ir visu gaismas viļņu garumu sajaukums, un katrs viļņa garums laužas nedaudz citā leņķī. Tāpēc, kad stars iznāk no blīvākas vides, tas ir sadalīts tā komponentu viļņu garumos. Tie, kurus jūs varat redzēt, veido pazīstamo varavīksni.
Refrakcijas indekss
Refrakcijas leņķi noteiktā vidē nosaka tā refrakcijas indekss, kas ir a īpašība, kas iegūta, dalot gaismas ātrumu vakuumā ar gaismas ātrumu konkrētajā vidējs. Kad gaisma pāriet no vienas barotnes uz otru, refrakcijas leņķi var iegūt, dalot abu barotņu refrakcijas indeksus. Šīs attiecības ir pazīstamas kā Snell's Law, kas nosaukta par 17. gadsimta fiziķi, kurš tās atklāja.
Daudzi citi materiāli, izņemot stiklu, rada varavīksnes. Dimants, ledus, caurspīdīgais kvarcs un glicerīns ir tikai daži piemēri. Varavīksnes platums ir refrakcijas indeksa funkcija, kas tieši mainās atkarībā no materiāla blīvuma. Jūs pat varat redzēt varavīksni, kad gaisma no ūdens iet cauri caurspīdīgam kristālam vai stikla gabalam un atkal nonāk ūdenī.
Varavīksnes krāsas
Lai gan mēs varavīksni tradicionāli identificējam pēc septiņām sastāvdaļu krāsām, tas faktiski ir kontinuums, kam nav diskrētu robežu no vienas nokrāsas līdz nākamajai. Tieši Ņūtons patvaļīgi sadalīja spektru septiņās krāsās, respektējot senos grieķus, kuri uzskatīja, ka septiņi ir mistisks skaitlis. Krāsas ir no sarkanā, oranžā, dzeltenā, zaļā, zilā, indigo un violetā krāsā no garākā viļņa līdz īsākajam. Ja meklējat veidu, kā atcerēties pasūtījumu, izmantojiet akronīmu ROYGBIV, izrunājot roy-gee-biv, vai izmēģiniet šo mnemotonu: CERUMSGave BettiViolets.
Viļņa garuma frekvence palielinās, virzoties pāri varavīksnei no sarkanās līdz violetajai. Tas nozīmē, ka palielinās arī atsevišķu fotonu - vai viļņu pakešu - enerģija, jo abus ar Plankas likumu tieši saista.
