Есть ли у радуги ультрафиолетовые и инфракрасные полосы?

Мы видели, что радуга выглядит такой красочной, потому что мы можем видеть только видимый свет. Но есть ли у них также ультрафиолетовые и инфракрасные полосы, которые мы не можем видеть? Я знаю, что кто-то уже задавал тот же вопрос, но меня беспокоят только конкретные ультрафиолетовые и инфракрасные диапазоны, а не любые другие длины волн.

Это не только возможно, это так. На самом деле это общеизвестный факт. Для экспериментальных доказательств, проверьте следующую ссылку
также существуют подходящие дифракционные решетки edmundoptics.com/optics/gratings
@engineer, это отличный источник! Не могли бы вы напечатать ответ?
В « Космосе » Нила де Грасса Тайсона есть эпизод, в котором фактическое открытие ультрафиолетового света описывается, в первую очередь, как основанное на том факте, что невидимая ультрафиолетовая полоса появляется за пределами фиолетового в радуге.
Вот как в детстве мы получили крошечные кусочки ультрафиолетового света для проверки банкнот. Ящик с водой и зеркало под прямым углом.
возможный дубликат радуги на других длинах волн
@KyleKanos: Мы должны закрыться наоборот, на этот вопрос есть гораздо лучшие ответы, и он (по крайней мере, сейчас) лучше сформулирован.
@ACuriousMind: я не согласен с формулировкой (я думаю, что оба сформулированы хорошо), но у этого вопроса есть ответы и голоса, потому что он попал в hnq, а не потому, что они великолепны, ИМО.
@KRyan: Разве это не ИК, а не УФ?
@WillihamTotland Ах, может быть.
@PlasmaHH Мне любопытно, о чем ты говоришь? Вы бы действительно использовали воду и зеркало, чтобы проверять заметки?
@zfrisch: Зеркало под прямым углом в неглубоком ящике с водой будет действовать как призма и проецировать «радугу» на лист бумаги. Поместите банкноту в этот проецируемый радужный ультрафиолетовый конец, и флуоресцентные чернила станут слегка видимыми. Далеко не так хорошо, как УФ-светодиоды или аналогичные, но это работало, и это было в начале 90-х ...
Меня всегда интересовал этот вопрос, потому что иногда в радуге я вижу иллюзорные цветовые ореолы по обе стороны радуги и мне нравится представлять, что я вижу за пределами видимого спектра.

Ответы (4)

Преломление света в каплях воды, приводящее к образованию радуг, не ограничивается видимым диапазоном.

Экспериментальное доказательство, убедительное благодаря своей простоте, показано на следующих изображениях, сделанных профессором наук о Земле Лондонского колледжа Домиником Фортесом . Проверьте выравнивание радуги по отношению к деревьям на каждой из картинок. УФ-диапазон лежит левее видимого, а ИК-диапазон смещен вправо.

Спектральные пределы радуги можно объяснить более технически, если взглянуть на дисперсию показателя преломления водяного пара, которую можно найти, например, на сайте refractiveindex.info .. УФ, видимый и ближний ИК диапазон лежат в диапазоне длин волн от 0,2 до 2,85 мкм. Изменение показателя преломления в зависимости от длины волны приводит к различным углам преломления и, следовательно, к разделению цветов, как мы это знаем из опыта. В принципе, эту концепцию можно было бы распространить и на другие диапазоны длин волн. Хотя резонанс около 2,9 мкм снова приводит к более высоким показателям преломления для более длинных волн. Следовательно, свет с длиной волны, например, 4,3 мкм будет накладываться на свет с длиной волны 0,4 мкм (оба имеют показатель преломления 1,34). Тем не менее, это опять же только половина правды. Если вы посмотрите на кривую коэффициента пропускания (ниже на той же странице), вы увидите, что длины волн более 1,8 мкм поглощаются водяным паром. Следовательно, это реалистичный конец длинных волн для радуги.

Если вы не получили явное разрешение от автора, я не думаю, что вам разрешено воспроизводить эти изображения здесь, даже с указанием авторства, авторское право на странице гласит, что все изображения и текст защищены авторским правом их автора / автора и НЕ МОЖЕТ использоваться . для любых целей без явного разрешения оригинального исполнителя/автора.
Ой, Джонни прав. Я отредактировал сейчас изображения, ссылку можно оставить.
@ThorstenS.: кажется, не сработало? Я все еще вижу их.
Согласно здесь , сообщение на образовательном форуме представляет собой добросовестное использование.
Вы можете добавить что-то вроде: проверьте положение каждого изображения, посмотрев на пересечение каждой радуги с линией деревьев внизу изображений, и вы увидите, что УФ-полоса лежит слева от видимой, а ИК справа.
@ BlueRaja-DannyPflughoeft Я думаю, весьма вероятно, что вы правы, особенно в приведенных вами примерах: ключевой вопрос заключается в том, понесет ли автор ущерб в результате использования (вероятно, здесь наоборот). Однако инженеру было бы вежливо спросить: я уверен, что с хорошим специалистом легко связаться по электронной почте. Затем фотографии могут быть возвращены с пометкой «воспроизведено с разрешения автора».
Именно по этой причине я разместил только ссылку. Кто-то еще отредактировал изображение.
Кто-нибудь знает копии изображений в высоком разрешении? Я думаю, что внешние границы УФ- и ИК-изображений могут быть вызваны поглощением света водой, хотя, безусловно, в ИК-диапазоне отклик пленки может внести свой вклад.
Когда вы немного попадаете в ультрафиолет, большая его часть поглощается озоновым слоем, поэтому он никогда не достигает высоты, где есть капли воды, отражающие его.
Я использовал изображение, чтобы «сжать» цвета в видимый спектр. Я сделал УФ синим, видимым зеленым и ИК красным. Полученное изображение показывает более широкую, чем обычно, радугу, но с почти отсутствующим желтым цветом и промежутком между синим и зеленым. Деревья и земля темно-красного цвета, а небо/облака синие, за исключением нижнего правого квадранта, который зеленый. К сожалению, я не могу опубликовать изображение из-за вышеупомянутых проблем с авторскими правами!
с/дифракция/преломление/
Почему вы говорите о паре, если радуга состоит из капель?

инженер уже ответил на него полностью, я только хочу добавить, что вопрос полностью актуален, даже если вы уже знаете, что происходит разделение длины волны.

Дело в том, что некоторые материалы практически непрозрачны или слишком прозрачны (показатель преломления равен показателю преломления воздуха и разделения не происходит) в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах, а в видимом диапазоне прозрачны. Вода — это материал с широким диапазоном допустимых длин волн, но, например, стекло — нет. Если бы вы бросили огромное количество стеклянных шариков с самолета, это произвело бы замечательную радугу, но вы не смогли бы обнаружить ультрафиолетовую радугу, потому что стекло непрозрачно в этих длинах волн.

Это не дает ответа на вопрос. Чтобы подвергнуть критике или запросить разъяснения у автора, оставьте комментарий под его публикацией.
На самом деле, это отвечает (частично) на вопрос: есть ли у радуги ультрафиолетовые и инфракрасные полосы? -> Нет, не когда вызвано преломлением через стекло. Это не критика, а дополнение.
-1 @ACuriousMind «Если дождь сделан из диоксида кремния, известного как стекло»
@ACuriousMind Вы можете и должны использовать ответ, если можете добавить важную информацию к уже идеальным ответам. Между прочим, он отвечает на вопрос, гарантируя, что ответ инженера правильный. Комментарии для этого не предназначены, потому что их можно удалить в любое время, чтобы очистить обсуждение. Когда я написал ответ, ответ инженера был короче и не включал показатель преломления.
@aandreev Забавно, но есть еще один материал, способный создавать, например, околозенитные дуги: лед. Таким образом , материал важен, если вы хотите иметь УФ или ИК луки. К сожалению, лед имеет почти одинаковые коэффициенты пропускания в УФ/ИК-диапазоне, поэтому никаких изменений по сравнению с водой. Поскольку другие явления, такие как туманные дуги, не являются хорошими примерами, мне понадобился другой материал, например стекло, чтобы проиллюстрировать это.
@ТорстенС. Вы можете представить себе дождь с добавками, которые поглощают видимую часть спектра, создавая чистую УФ-радугу. С текущими проблемами развития химической технологии и безопасности производства это реальная возможность.

Возможно ли, что радуга имеет ультрафиолетовые и инфракрасные полосы, а мы не можем видеть?

Да, см. ответ инженера. Что касается того, можем ли мы их видеть, взгляните на афакию : «Сообщается, что люди с афакией способны видеть ультрафиолетовые длины волн (400–300 нм), которые обычно не пропускает хрусталик. Они воспринимают этот свет как беловато-синий или беловато-фиолетовый. ". Также обратите внимание, что видимый спектр не точен. Некоторые люди могут видеть в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне немного дальше, чем другие. Не так много, но не у всех восприятие одинаково. Между прочим, когда я смотрю на радугу, особенно краем глаза, мне кажется, что я могу увидеть желтоватый оттенок под фиалкой. Может быть, это не имеет ничего общего с ультрафиолетом, но это интересно. Может быть, это заслуживает нового вопроса! Во всяком случае, вы можете увидеть что-то подобное на этой картинке:

введите описание изображения здесь

Изображение CCL © авторское право Рода Треваскуса, см. geography.org.uk

То, что вы там видите, это не ультрафиолет, а нештатная радуга
@ТорстенС. Нештатная радуга находится в верхнем левом углу, но интересующая полоса находится под фиолетовым в радуге в правом нижнем углу. Хотя вполне вероятно, что это артефакт того же процесса интерференционной картины, который в первую очередь создает нештатные радуги, правда.
Я думаю, что это может быть вторичная радуга, SevenSided, см . Вики . @Thorsten S.: спасибо за это, я читал об этом . В следующий раз, когда увижу радугу, посмотрю внимательнее и попробую сфотографировать.
Желтая полоса, о которой вы говорите, на самом деле является оптической иллюзией, вызванной вашим мозгом, пытающимся примирить синий цвет неба с пурпурной полосой радуги. Попробуйте — накройте радугу на картинке выше бумагой, и «желтая» полоса станет синей. Кажется, что есть слабое начало вторичной радужной полосы под «желтой» полосой, которая усиливает иллюзию, и если вы двигаете глазами вперед и назад, вы можете увидеть несколько меньших концентрических полос фиолетового цвета по мере усиления иллюзии. .
@SevenSidedDie Найдите разницу между вторичной радугой, которая является слабой над обычной радугой, и сверхштатной радугой, которая представляет собой интересующую полосу под фиолетовой полосой в правом нижнем углу.
@SevenSidedDie, верхняя левая радуга — это вторичная радуга, вызванная двойным внутренним отражением света, где первичная дуга образована светом, отраженным один раз. Слабые зеленые и фиолетовые дуги в правом нижнем углу — это лишние дуги, вызванные интерференционными картинами.
Джон, твой пост звучит так, будто афакия — это то, что мне хотелось бы иметь. Это контрастирует со страницей Википедии, из которой видно, что я этого не делаю. Хорошая находка, кстати.
@Dejay Clayton: Если я возьму изображение и обрежу чуть ниже фиолетовой части радуги, я все равно увижу полосу. Что касается УФ, то нет, если только камера не захватывает УФ. Помните, что картинка — это то, что выводит камера, а не то, что ваши глаза увидят в реальной жизни.
@Emilio Pisanty: с удовольствием. Все: если смотреть на ночное небо краем глаза, звезды выделяются лучше, чем когда смотришь на них прямо. Возможно, что-то подобное происходит и с радугой.
@jamesqf В Photoshop я в цифровом виде удалил радугу до фиолетовой полосы, а затем заполнил фон различными выбранными «желтыми» цветами, которые были рядом с фиолетовой полосой. Все они оказались оттенками синего с очень небольшим количеством желтого компонента.
@DejayClayton Но они светлее, чем синева остального неба рядом с ним. Помните, что небо все еще там , за радугой (даже визуальный центр основной желтой полосы сам по себе выглядит заметно зеленым).

Есть три фактора, которые необходимо учитывать для всех длин волн: (1) способность капли воды преломлять и рассеивать падающий свет, (2) способность глаза ощущать длину волны и (3) способность воздух для его передачи.

Видимый диапазон, который мы «видим» в радуге нашими глазами, удовлетворяет всем трем параметрам. Ультрафиолетовое излучение, в зависимости от того, насколько короткая длина волны, может удовлетворять только преломлению капли и способности воздуха передавать свет — оно может быть и есть, но мы просто не можем ощутить его глазами.

Есть ли у радуги ультрафиолетовые и инфракрасные полосы?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 31v