Olen usein ihmetellyt sateenkaarta. Sen kaarevuus ilmentää jotain, onko siinä nähtävillä maan pinnan kaarevuus vai auringon pinnan kaarevuus. Muutenkin mitä fysiikan lakeja noudattaa sateenkaaren koko? Minkä takia värit määräytyvät juuri näin aallonpituuden mukaan?Minkämuotoinen sateenkaari on jos se havainnoitaisiin kolmiulotteisesti?
Mielestäni siinä on jotain kätkettyä viisautta.
Mielestäni siinä on jotain kätkettyä viisautta.
Vastaukset 6
Vanhimmat
Kerran katselin rannalta toisella puolen jokea olevaa täydellistä sateenkaarta, ja yritin arvioida kuinka pitkä oli puoliympyrän päiden etäisyys toisistaan. Mikäli muistan etäisyys ei ollut kuin muutama kilometri. Tietysti voi ajatella, että kun ei tiedä sateenkaaren etäisyyttä havannoijaan, niin ei voi arvioida sen päidenkään etäisyyttä. Sateenkaari oli kuitenkin hyvin selvä, kokonainen ja kirkas. Näytti siltä että molemmat päät pystyisi paikallistamaan siinä taustamaisemassa jossa se oli. Korkeudeksi arvioin muistaakseni noin 1,5 km. Kaari oli täydellinen puoliympyrä.
Jos siitä jotakin viisautta hakee, niin ehkä se, että riittävän vaikuttavana luonnonilmiö saa unohtamaan ainakin hetkeksi kaiken ihmisen keksimät totuudet.
Satenkaarta voi tutkia kesäisenä päivänä ihan kotipihalla, kun puhaltaa painepesurilla vesisumun taivaalle.
muotoa.
Sateekaaren koko taas vois riippua saderintaman ja katsojan välisestä etäisyydestä. Voisko katsojan silmistä sateenkaaren päihin on aina vakiokulma. Jos puhallat suustasi vesipisaroita, syntyy lähelle pieni kaari. Jos taas suihkutat vesiletkusta vesisunmua, syntyy isompi kaari. Mutta kulma näyttäisi pysyvän samana. Tää on kyllä arvaus.
Toinen arvaus on, että se riippuu saderintaman koosta.
Taitaa se kätketty viisaus olla enempi silkkaa valon taittumisen fysiikkaa ilman mitään informaatiota korkeammilta voimilta.
Ei pisaran muoto vaikuta eikä pisaran kokokaan niin kauan kun pisaran halkaisija on selvästi suurempi kuin valon aallonpituus näkyvällä spektrillä.
Sateenkaaren kaarevuus on aina sama, eli kaaren (maan alle sijoittuvan) kuvitteellisen keskipisteen ja kehän väliin mahtuisi aina samanmittainen kädessä pidettävä keppi. Sateenkaari muuttuu sateenympyräksi jos ilmiötä katsotaan riittävän korkealta.
Kaaren säde ilmentää valon nopeuden eroa ilman ja veden välillä. Tästä johtuu taitekerroin näiden aineiden välillä ja samalla myös sateenkaaren kaarevuus. Taitekertoimen arvon (eli nopeuksien suhteen aineparien välillä) voi luntata fysiikan taulukkokirjasta. Nopeuseron saattaminen muotoon km/s kun kulma tiedetään onkin enää simppeliä lukiomatikkaa.
Näkyvän valon aallonpituus on n. 500nm. Miten voit puhua silloin vesipisaran koosta. Säde ei todellakaan ole aina sama. Tosiaankin puhuttaessa ympyrän kaaresta kaarevuus on aina sama, mutta kaarevuussäde ei aina ole sama. Itse olen huomannut monesti sateenkaaren olevan matalampi kun ilman suhteellinen kosteus on suurempi, kirkkaalla ilmalla kun on kuurosade niin kaari on korkeampi ja kirkkaampi. Tarkoitatko, että sateenkaari olisi kuin kupoli kolmiulotteisesti ajateltuna kaukaa katsottuna. Siltikin ei voida kaiken olettaa olevan niin itsestäänselvää. Talvellahan on myös vertailun vuoksi ns. Halo-ilmiö, jossa lumihiukkaset heijastavat auringon molemmin puolin pystyn sateenkaarta muistuttavan kuvion.
> Näkyvän valon aallonpituus on n. 500nm. Miten voit puhua silloin vesipisaran koosta.
Siksi, että aallonpituuden ja pisarakoon suuruusluokat ovat niin kaukana toisistaan, ettei vastausta kannata hakea sitä kautta. Toisaalta vesipisaraksi voi katsoa myös pilvipisarat, ja niiden kohdalla 500 nm olisi jo iso koko. Siten valon sironta niistä on kovin erilainen prosessi kuin heijastumiset ja taittumiset "oikeassa" vesipisarassa.
> Säde ei todellakaan ole aina sama.
No ei tietenkään metreinä, mutta asteina on, jos katsotaan asiaa heijastusten lukukumäärän funktiona pisaran sisällä. Tajuaa tuon nyt kuka tahansa kertomattakin, että jos puutarharuiskun avulla teet auringon paistaessa sateenkaaren, niin sen säde metreinä on ihan jotain muuta kuin vaikkapa kahden kilometrin korkeudesta tulevan sateen tapauksessa.