6.3. Искусственные радуги

Почему, если распылять вокруг себя воду под прямыми лучами солнца, могут появиться две частично перекрывающиеся радуги? Почему, если ночью во время моросящего дождя направить вверх под углом луч прожектора, на нем можно увидеть две яркие светящиеся полосы (рис. 6.3)?

Рис. 6.3 / Задача 6.3. Разноцветные полосы на луче прожектора в дождливую ночь.

Иногда некое подобие радуги можно наблюдать прямо на дороге, причем на сухой. Редко, но все же раздаются заявления о том, что радугу видели на грязи и в других неожиданных местах. Возможно ли это?

Если в темной комнате направить луч света на свисающую каплю воды, на ней можно увидеть радужные пятна. Проявив осторожность и внимательность, можно заметить цветные пятна, соответствующие радугам до десятого порядка (то есть должно произойти до десяти внутренних отражений).

ОТВЕТ • Когда капли воды находятся недалеко от наблюдателя, глаза видят их под разными углами. Поэтому наблюдатель видит две, только частично перекрывающиеся, радуги. Когда капли далеко, угол зрения обоих глаз практически одинаков, и радуги перекрываются полностью.

Свет от прожектора преломляется и разлагается на цвета радуги падающими сверху каплями дождя. Наблюдатель видит радужные лучи, исходящие от капель, расположенных под нужным углом зрения. Полоса, расположенная дальше от прожектора, соответствует обычной радуге первого порядка на небе (той, которая ниже), а другая полоса — обычной радуге второго порядка. Когда луч прожектора поворачивается, местоположение капель, посылающих в направлении наблюдателя разноцветные лучи, смещается по лучу вверх и вниз. А это значит, что движутся и радужные полосы. Они кажутся довольно блеклыми, главным образом из-за того, что наши глаза плохо различают цвета в темноте.

Радуга на сухой дороге появляется благодаря рассеянию света маленькими стеклянными шариками, которые добавляют в краску для дорожной разметки. Они отражают свет фар обратно в направлении водителя (действуют как катафот) и освещают дорожную разметку ночью. Если такие шарики при разрушении разметки высвобождаются и раскатываются по дороге, они разлагают прямой солнечный свет точно так же, как капельки воды. Бывают и другие странные радуги, появление которых объяснить труднее, но и они, вероятнее всего, появляются благодаря капелькам воды, осколкам стекла и другим подобным предметам, разлагающим прямой солнечный свет в цвета видимого спектра.