Curcubeul

Curcubeul este cel mai spectaculos fenomen luminos observat pe Pamant. Se manifesta prin aparitia pe cer a unui spectru de forma unui arc colorat atunci cind lumina soarelui se refracta in picaturile de apa din atmosfera. Pe cer curcubeul apare atunci cand intr-o parte a acestuia ploua, iar in cealalta soarele straluceste. Observatorul trebuie sa fie pozitionat cu spatele la soare. Seara cand observam un curcubeu acesta va fi pozitionat catre est, in directia in care este ploaia, iar in spate (spre vest) cerul este senin.

Deoarece la latitudini medii norii tind sa se deplaseze de la vest catre est, inseninarea din vest sugereaza ca foarte curand si la est se va insenina. Dimpotriva, daca vedem un curcubeu dimineata, acesta va fi pozitionat catre vest, spre zona cu ploaie. In aceasta situatie putem fi destul de siguri ca norii si ploaia se indreapta in directia noastra si ca nu va trece mult pana cand vor ajunge si la noi. Cand privim un curcubeu de fapt noi privim lumina soarelui care a patruns in picaturile de apa in cadere si au fost apoi redirectionate catre ochii nostri.

Cand lumina soarelui intra intr-o picatura de apa, ea incetineste si isi schimba directia de deplasare. Lumina alba de la soare sufera mai intai o refractie la intrarea in picatura de apa, moment in care incepe separarea culorilor (culoarea violet este refractata cel mai mult, iar cea rosie cel mai putin). Mare parte din aceasta lumina trece prin picatura si nu este vizibila (nu produce efectul de curcubeu). O alta parte a ei loveste peretele opus al picaturii (la interfata dintre apa si aer) sub un anumit unghi sub care ea este reflectata inapoi in picatura. Acest unghi se numeste unghi critic. Pentru apa acest unghi este de 48°. Lumina care loveste peretele opus al picaturii sub un unghi mai mare decat cel critic va suferi o reflexie interna si va fi deviata catre ochii nostri. Deoarece razele de lumina sunt deviate diferit, fiecare va iesi din picatura sub un alt unghi.

Pentru culoarea rosie unghiul este de 42° fata de raza de lumina, pentru lumina violet unghiul este de 40°. Astfel, lumina care paraseste picatura de apa este dispersata intr-un spectru de culori de la rosu la violet. De vreme ce observam o singura culoare provenind din fiecare picatura, este nevoie de nenumarate picaturi de ploaie (fiecare refractand si reflectand lumina inapoi spre ochii nostri, la unghiuri usor diferite) pentru a produce culorile stralucitoare ale "curcubeului primar".

Frecvent un al doilea curcubeu (secundar), avand culorile pozitionate invers, poate fi vazut deasupra curcubeului primar. De obicei aceasta arcuire este mai difuza decat cea principala si apare atunci cand radiatia solara intra in picatura de ploaie sub un unghi ce permite doua reflexii interne in fiecare picatura. Fiecare reflexie slabeste intensitatea luminii si face ca fenomenul sa fie diminuat. Inversarea culorilor (rosu la baza si violet la cealalta extrema) se datoreaza modului in care lumina paraseste fiecare picatura dupa ce a suferit dubla reflexie interna. Cand priviti la un curcubeu nu uitati ca doar o singura raza de lumina este capabila sa ajunga la ochi de la fiecare picatura.

De cate ori va miscati (sus, jos, inainte, inapoi) curcubeul se va deplasa cu tine. Motivul pentru care se intampla acest lucru este ca la fiecare miscare lumina de la diferite picaturi de ploaie intra in ochi. Arcuirea pe care o vedeti nu este identica cu  cea pe care persoana de langa dumneavoastra o vede. De fapt fiecare dintre noi avem un curcubeu la care sa ne gandim si de care sa ne bucuram. Fenomene asemanatoare curcubeului au loc si in alte conditii, de exemplu cu lumina lunii (sau orice alta sursa de lumina) in loc de soare, cu picaturi de apa provenite de la spargerea valurilor, fantani arteziene, cascade, stropitori etc., cu alte lichide in loc de apa ori cu obiecte solide si transparente (sticla, polistiren etc.) in forma sferica s.a.m.d.



Circumzenithal Arc ( "Curcubeul rasturnat", "Zambetul de pe cer")

Refractia luminii prin cristale de gheata produce o mare varietate de fenomene vizuale precum halo, arcuri tangente si "sundogs". CZA este un fenomen optic similar ca aparenta cu un curcubeu si rezulta in urma refractiei razelor solare prin cristalele de gheata orientate orizontal din anumiti nori. Ia forma unui sfert de cerc centrat la zenit si paralel cu orizontul, de aceeasi parte cu soarele. Culorile lui sunt de la albastru in apropierea zenitului pana la rosu spre orizont. CZA a fost numit "zambet pe cer" si poate fi observat foarte rar. Prima impresie cand este observat te duce cu gandul la un curcubeu intors. Este mai stralucitor si mai colorat decat acesta. Razele soarelui care il formeaza patrund in cristalele de gheata prin fatetele lor orizontale superioare si ies prin partea opusa. Apare doar cand soarele este la o altitudine mai mica de 32.2° deasupra orizontului, iar el se formeaza la aproximativ 45° deasupra soarelui. Poat fi confundat cu haloul de 22° atunci cand soarele este la zenit.



13 Septembrie 2008 Cambridge, Marea Britanie