Vì sao trên trời lại xuất hiện cầu vồng?

Trong những ngày hè, trời chợt tạnh sau cơn mưa, ánh Mặt Trời tươi đẹp. Thoắt một cái, trên trời cao xuất hiện một dải cầu vồng. Đó là một dải băng bảy màu: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím nằm vắt ngang vòm trời, y hệt như một chiếc cầu vòm màu sắc bắc lên trên trời cao. Có lúc bên cạnh cầu vồng còn có một quầng màu sắc rối rắm, gọn là cầu vồng phụ. Hai cầu vồng này giống như một cặp chị em sinh đôi, chúng bao giờ cũng dựa liền vào nhau, kết đôi mà đi.

Để quan sát thêm về cầu vồng, chúng ta có thể phỏng chế ra một dải cầu vồng như thật. Bạn quay lưng lại với Mặt Trời, trong miệng ngậm một ngụm nước, phun nước vào không trung theo một hướng thích hợp thì sẽ trông thấy một dải cầu vồng nhân tạo đẹp đẽ trong hạt nước.

Trên trời cao vì sao lại xuất hiện cầu vồng lắm màu nhiều sắc như vậy nhỉ? Thực ra, đó là một hiện tượng quang học. Sau cơn mưa, trên trời cao còn lơ lửng rất nhiều hạt nước cực nhỏ. Ánh Mặt Trời chiếu vào trong những hạt nước nhỏ ấy theo một độ góc nhất định, sẽ sinh ra khúc xạ hai lần và một lần phản xạ toàn phần, rồi sau đó từ hạt nước chiếu ra. Thế là ánh Mặt Trời bị tán sắc thành dải băng bảy màu, màu tím ở trong, màu đỏ ở ngoài. Đó là cầu vồng. Trong đó, ánh sáng đỏ lập thành với tia tới một góc khoảng 42°, còn góc giữa ánh sáng tím với tia tới khoảng 40°. Khi cầu vồng xuất hiện, có lúc bên cạnh nó còn có thể xuất hiện một vòng cung màu khác nữa – cầu vồng phụ. Màu sắc của cầu vồng phụ sắp xếp theo lớp lang vừa khéo ngược lại với cầu vồng: màu đỏ ở trong, màu tím ở ngoài. Nó do ánh Mặt Trời chiếu vào trong hạt nước nhỏ, sau khi qua hai lần khúc xạ và hai lần phản xạ toàn phần, bị tán sắc mà hình thành nên. Vì tia sáng trong hạt nước trải qua thêm một lần phản xạ nữa, cho nên sự sắp xếp của màu sắc ngược lại với cầu vồng. Hơn nữa, năng lượng của ánh sáng phải tản mát đi một ít, thành thử dải băng màu của cầu vồng phụ không được tươi đẹp sắc màu như của cầu vồng, trong đó góc của tia sáng đỏ với tia tới khoảng 52°, còn của tia sáng tím khoảng 54,5°.

Để quan sát thêm về cầu vồng, chúng ta có thể phỏng chế ra một dải cầu vồng như thật. Bạn quay lưng lại với Mặt Trời, trong miệng ngậm một ngụm nước, phun nước vào không trung theo một hướng thích hợp thì sẽ trông thấy một dải cầu vồng nhân tạo đẹp đẽ trong hạt nước.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Hỏi đáp & Tư vấn © 2013 Hỏi đáp tư vấn