Det mest charmerende eksempel på kromatisk spredning er regnbuen.
Når det hvide sollys rammer en vanddråbe i atmosfæren,
vil noget af lyset brydes og trænge ind i vanddråben, hvor det reflekteres på dråbens indersider,
hvorefter det igen bryder ud.
Som ved prismet, sker der i den første brydning en spredning af lyset i dets farvekomposanter,
og den anden brydning forstærker spredningen.
Og voila, regnbuen ses på himlen. Denne applet viser dig regnbuens fysik.
Den sorte cirkel repræsenterer en vanddråbe i atmosfæren. Rødt lys falder ind fra højre.
De lidt mærkelige betegnelser 50%| og 50%+ betyder, at den indfaldende lysstråle er upolarisere,.
og vi kan matematisk transformere upolariseret lys om til en superposition af
to polariserede bølger, hvis vibrationsplaner står vinkelret på hinanden.
I dette tilfælde betyder 50%| en op-ned retning i skærmens plan, og 50%+ betyder ind-ud vinkelret på skærmens plan.
Du kan klikke indeni den farvede kasse, for at ændre farven af det indfaldende lys.
En del af det indfaldende lys bliver reflekteret tilbage til atmosfæren (indikeret ved nummer 1).
Intensiteten af hver polariseret komponent bliver vist langs strålegangen.
En del af det røde lys bryder ind i dråben og bryder herefter ud og tilbage i atmosfæren ( nummer 2).
Noget bliver så igen reflekteret fra dråbens inderside og bryder ud og tilbage i atmosfæren (nummer 3) --> Regnbue.
Noget reflekteres endnu en gang og bryder så ud og tilbage i atmosfæren (nummmer 4).
Du kan trække i den indfaldende lysstråle med musen og bevæge den op og ned og herved iagttage, hvordan den relative intensitet ændrer sig.
R er rdius i dråben. b er den lodrette afstand fra det indfaldende lys til cirklens centrum.
Du kan klikke inde i den hvide kasse og se, hvad der vil ske.
Når lys brydes sker det i overensstemmelse med brydningsloven ni sin(i)=nr sin(r),
hvor n er brydningsindekset.
Tallene i det nederste venstre hjørne: i er indfaldsvinklen, r er brydningsvinklen.
Det meste af lyset bryder ud fra stråle 2.
Når dine øjne ser de adskilte farver fra regndråber,
så stammer den røde farve fra regndråber, der ligger en smule højere på himlen end de regndråber, der spreder den blå farve mod dine øjne.
Du vil dermed se en cirkelbue af farver med rød foroven og blå forneden.
Klik inde i den farvede kasse for at se denne effekt. Du kan nu trække i en af regndråberne, prøv det!
Bemærkede du, at regnbuen består af delvist polariseret lys?
Intensiteten af lyset fra stråle 3 og stråle 4 som funktion af synsvinklen er vist på grafen.
Der er to kurver: (klik på ^ eller v for at ændre skalaen på intensitetsaksen)
E-feltets retning | farve | |
s-bølge | vinkelret på skærmen ( + ) | samme farve som lyset |
p-bølge | i op-ned retning ( | ) | gul |
This is an e-mail message from Neal Rasmussen (posted with his permission)
I am a tornado chaser for 20 years. About 4 years ago I was driving through a McDonald's drive thru.
As it was just after a pretty good storm, I had mys polarized yellow tinted flip-up sunglasses on.
Low and behold I almost dropped my cigarette into my lap. There off in the east was a double rainbow!
Not the kind I've seen dozens of times where the second one is reveresed and much outside the primary,
but this was immediatly INSIDE the primary!
Gaping with my mouth open and people behind me honking,
I flipped my flip-ups up and the second inner one went away!
I must have sat there for 2 minutes flipping my sunglasses.
The colors were NOT reversed and it looked like one continuous double wide rainbow,
with two complete sets of colors.
I ruled out that the flip-ups where giving double vision as I looked at lights the next day,
streetlights headlights, etc. and no doubles!
Can this possibly be? Could a source of polarized light be at a different angle,
perhaps the sun shining through a cirrus cloud or noctelucent (sp).
Any suggestions! Please click hwang@phy03.phy.ntnu.edu.tw
Last modified :