Рассеивание в радугах

Поэтому я попытался найти работу радуги. Я нашел много источников, и объяснение было ясным. У меня все еще есть проблема. Поскольку дисперсия возникает из-за разных показателей преломления для разных цветов, расщепление всегда должно происходить независимо от угла. Тогда почему это возможно только при 40-42 градусах. Моя попытка заключалась в том, что причина может заключаться в том, что полное внутреннее отражение не происходит под другими углами, даже если происходит расщепление, но я не мог этого понять. Как понимать эту угловую зависимость дисперсии?

Ответы (2)

В вашем вопросе есть два разных предположения, которые не совсем верны:

Во-первых, распространено заблуждение, что радуга образуется из-за полного внутреннего отражения. Это неправда . В самом деле, как вы указываете, если бы это действительно было Полное Внутреннее Отражение, не было бы априори никаких причин для того, чтобы все радуги имели одинаковый угол от линии, соединяющей солнце и антисолнечную точку.

Как я объяснил в своем ответе на этот вопрос: Разница между первичной и вторичной радугой , радуга появляется под определенными углами, потому что сферические капли имеют угол минимального отклонения (который зависит от показателя преломления). Световые лучи, падающие на каплю под этим углом, «сгруппированы» вместе и, таким образом, имеют достаточную интенсивность, чтобы вы могли видеть их своими глазами. Если бы они не были так тесно сгруппированы вместе, ваши глаза не распознали бы их как «полосу» какого-то цвета.

Во-вторых (и, возможно, более важно для вашего вопроса), показатель преломления материала зависит от длины волны света (действительно, это принцип, по которому работает призма!), Подробнее об этом см. здесь и здесь . В результате этот угол минимального отклонения также зависит от длины волны (или «цвета») света, и именно это приводит к появлению разных цветов под разными углами.

Как я упоминал в другом ответе, ознакомьтесь с замечательной статьей Джерла Уокера, объясняющей, как формируется радуга и почему цвета вторичной радуги «перевернуты»!

Говоря о том, что дисперсия света не зависит от угла падения белого света, я имел в виду, существует ли угол падения белого света, проходящего через среду с разными показателями преломления, при котором дисперсия не возникает. То есть явление произойдет независимо от угла падения, верно?
И, следовательно, под каким углом я ни направлю белый свет на такую ​​среду, картина рассеивания будет видна, так как произойдет расщепление? Также я понял причину особого угла в радуге, так что это ответ на ваш вопрос.
Не могли бы вы быть немного яснее? Мне действительно трудно понять, что вас смущает. Во-первых, мы говорим о капле воды или о какой-то более сложной системе (поскольку вы предполагаете, что она проходит через среду с более чем одним показателем преломления). В общем случае для дисперсии нет причин: возьмем, к примеру, стеклянную пластину: я посылаю белый свет, и он не расщепляется на составляющие его цвета. С другой стороны, призма из-за своей формы.
Нет ли дисперсии на любом интерфейсе?
Я имею в виду, что даже в Glass Slab происходит дисперсия, но затем происходит рекомбинация. Меня смущает то, что если я вижу красочный узор и подозреваю, что он рассеивается, тогда узор будет меняться под углом. Возможно ли, что рисунок меняется или исчезает, если смотреть на него под другим углом? Я имею в виду, что если происходит дисперсия, я все равно должен видеть закономерность, верно? Я понял причину радуги, но, скажем, в общем случае. Допустим, группировка не является причиной моего случая, может быть, картина рассеяния будет зависеть от угла, под которым я на нее смотрю?
Я все еще не уверен, что понял вопрос, но он очень похож на другой вопрос, который вы задали . Я думаю, что необходимо различать происходящее рассеивание и способность видеть рассеяние . Если ваш глаз должен иметь возможность обнаруживать «цвет» в каком-либо направлении, в ваш глаз должно попасть достаточное количество лучей света, то есть вам нужна большая плотность на телесный угол этого цвета. Вот почему радуга видна под определенными углами, так как под этими углами лучи собираются ближе всего, и вы можете распознать их как цвет.
Конечно, спасибо.
Вы правы, я задал этот вопрос, пытаясь обдумать другой вопрос. Судя по вашему ответу, нельзя исключать дисперсию как возможную причину такого рисунка, даже если она зависит от угла, под которым я смотрю.

В первичной радуге луч света от солнца входит в каплю дождя с одной стороны, отражается с обратной стороны и выходит с другой стороны. Из-за различий в показателе преломления углы будут немного отличаться для разных цветов. Если вы построите угол отклонения (между падающим лучом и лучом, который уходит) в зависимости от угла падения (измеренного от нормали к поверхности), вы обнаружите, что кривая имеет минимум (около 140 градусов отклонения и 60 градусов падения). В этом минимуме отклонение очень мало меняется при малых изменениях угла падения. Это означает, что под этим углом капля может принимать лучи от разных частей солнца и концентрировать их в один выходящий луч (этот угол концентрации различен для каждого цвета, и вы видите цвета, которые были сфокусированы).

Рассеивание в радугах
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v