Cầu vồng được tạo ra như nào?

Cầu vồng là hiện tượng quang học và khí tượng xảy ra khi ánh sáng Mặt Trời bị khúc xạ, phản xạ và tán sắc trong các giọt nước nhỏ trong không khí, thường xuất hiện sau cơn mưa. Hiện tượng này tạo ra một dải màu sắc đặc trưng trên bầu trời. Dưới đây là cách cầu vồng được tạo ra:

• 1. Các bước hình thành cầu vồng:
• Bước 1: Khúc xạ
• Bước 2: Phản xạ bên trong giọt nước
• Bước 3: Khúc xạ lần nữa
• 2. Thứ tự màu sắc
• 3. Vị trí và điều kiện để nhìn thấy cầu vồng
• 4. Cầu vồng đôi
• 5. Tại sao cầu vồng là một vòng cung?

1. Các bước hình thành cầu vồng:

• Ánh sáng trắng từ Mặt Trời: Ánh sáng trắng thực chất là sự kết hợp của nhiều màu sắc khác nhau, từ đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm đến tím.
• Giọt nước trong không khí: Các giọt nước mưa hoặc sương đóng vai trò như những lăng kính nhỏ.

Bước 1: Khúc xạ

Khi ánh sáng Mặt Trời đi vào một giọt nước, nó bị bẻ cong (khúc xạ) vì ánh sáng thay đổi tốc độ khi đi từ không khí vào nước. Mỗi màu sắc trong ánh sáng trắng bị bẻ cong một góc khác nhau, khiến chúng tách ra (hiện tượng tán sắc).

Bước 2: Phản xạ bên trong giọt nước

Ánh sáng bị phản xạ bên trong bề mặt phía trong của giọt nước. Điều này giúp ánh sáng quay trở lại và hướng về phía người quan sát.

Bước 3: Khúc xạ lần nữa

Ánh sáng rời khỏi giọt nước và bị bẻ cong thêm một lần nữa khi ra khỏi giọt nước, khiến các màu sắc được tách ra rõ ràng hơn.

2. Thứ tự màu sắc

Cầu vồng có các màu từ ngoài vào trong: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

• Màu đỏ nằm ở phía ngoài vì nó bị khúc xạ ít nhất, trong khi màu tím nằm ở phía trong do bị khúc xạ nhiều nhất.

3. Vị trí và điều kiện để nhìn thấy cầu vồng

• Góc quan sát: Cầu vồng chỉ xuất hiện khi Mặt Trời nằm ở phía sau người quan sát và ở góc thấp (dưới 42° so với đường chân trời).
• Mưa hoặc sương: Cần có các giọt nước trong không khí để ánh sáng bị khúc xạ và tán sắc.
• Ánh sáng Mặt Trời: Cầu vồng chỉ thấy được vào ban ngày khi có ánh sáng Mặt Trời chiếu vào.

4. Cầu vồng đôi

• Trong một số trường hợp, có thể xuất hiện cầu vồng đôi. Điều này xảy ra khi ánh sáng bị phản xạ hai lần bên trong giọt nước, tạo ra một cầu vồng thứ hai mờ hơn, nằm bên ngoài cầu vồng chính và có thứ tự màu ngược lại.

5. Tại sao cầu vồng là một vòng cung?

Cầu vồng có dạng hình tròn vì ánh sáng bị tán sắc theo mọi hướng trong không khí. Tuy nhiên, người quan sát trên mặt đất chỉ nhìn thấy một phần của hình tròn này. Nếu bạn đứng trên máy bay hoặc vị trí cao hơn, đôi khi có thể nhìn thấy một cầu vồng hoàn chỉnh hình tròn.

Tóm lại, cầu vồng là kết quả của sự tương tác giữa ánh sáng và giọt nước trong không khí. Hiện tượng này không chỉ đẹp mắt mà còn là minh chứng rõ ràng về cách ánh sáng hoạt động.