Hai người cùng quan sát không thể nhìn thấy sắc màu giống nhau từ cùng một chiếc cầu vồng hay có thể dùng kính phân cực để làm "cầu vồng" biến mất, là hai trong số nhiều điều thú vị về hiện tượng thiên nhiên đẹp mắt này.
Cầu vồng xuất hiện vào buổi sáng. Ảnh: Wikipedia
1. Cầu vồng hiếm khi xuất hiện vào buổi trưa
Cầu vồng thường được nhìn thấy vào buổi sáng và buổi chiều tối. Đó là hiện tượng tán sắc ở ánh nắng mặt trời khi khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước mưa ở nền nhiệt độ khoảng 42 độ C. Nhiệt độ thường cao hơn mức thích hợp trên vào buổi trưa, nên cầu vồng ít khi hình thành.
2. Cầu vồng có thể xuất hiện vào ban đêm
Cầu vồng xuất hiện vào ban đêm. Ảnh: Wikipedia
Cầu vồng xuất hiện vào ban đêm được gọi là cầu vồng mặt trăng. Đó là do cầu vồng được tạo ra bởi ánh sáng phản chiếu trên bề mặt mặt trăng chứ không phải từ ánh sáng mặt trời trực tiếp.
3. Hai người không nhìn thấy màu sắc cầu vồng giống nhau
Cầu vồng với những màu sắc rực rỡ. Ảnh: Wikipedia
Tia sáng mặt trời khúc xạ với những hạt mưa nhất định tạo ra hình ảnh cầu vồng trong mắt một người, nhưng đồng thời những tia sáng này cũng khúc xạ với những hạt mưa khác theo góc khác trong tầm mắt của ai đó. Chính bởi vậy màu sắc cầu vồng nhìn thấy của mỗi người khác nhau, dù đứng cùng một vị trí và ngắm cùng một cầu vồng.
4. Không thể tiến sát tới cầu vồng
Cầu vồng di chuyển khi người nhìn di chuyển, đó là vì ánh sáng tạo nên cầu vồng hình thành ở một khoảng cách và góc nhất định với mắt người quan sát. Khoảng cách này luôn tồn tại giữa người xem với hiện tượng.
5. Không thể nhìn thấy hết tất cả các màu của cầu vồng
Những màu sắc cơ bản của cầu vồng. Ảnh: Wikipedia
Ngoài 7 màu cơ bản là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím, cầu vồng được tạo thành từ hơn một triệu màu tán sắc liên tiếp, bao gồm những màu mà mắt thường con người không nhìn thấy.
6. Nhiều cầu vồng có thể được hình thành cùng một thời điểm
Cầu vồng đôi. Ảnh: Wikipedia
Người quan sát có thể nhìn thấy nhiều hơn một cầu vồng khi ánh sáng khúc xạ lại bên trong giọt nước, và chia thành các màu sắc thành phần. Cầu vồng đôi xuất hiện khi điều này xảy ra bên trong giọt nước hai lần, gấp ba khi nó xảy ra 3 lần, và thậm chí gấp 4 nếu nó xảy ra 4 lần.
7. Có thể làm cầu vồng biến mất
Quan sát hiện tượng đặc biệt trong video dưới đây:
Tạp chí Discovery chỉ ra rằng ta có thể dùng những chiếc kính phân cực để chặn một cầu vồng. Đó là vì kính phân cực được phủ một lớp phân tử liên kết theo chiều dọc, trong khi đó ánh sáng phản chiếu với nước bị phân cực theo chiều ngang.
Cầu vồng là hiện tượng tán sắc của các ánh sáng từ Mặt trời khi khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước mưa. Màu sắc cầu vồng từ ngoài vào trong theo thứ tự: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Tùy vào số lần phản xạ mà người ta phân ra làm cầu vồng bậc một, bậc hai... Trong đó, cầu vồng bậc một là rõ nhất [chỉ có một lần phản xạ] và thường quan sát được.
Tuy nhiên, đôi khi ta còn quan sát thêm được cầu vồng bậc hai mà trật tự màu sắc lại ngược lại [tím ở ngoài, đỏ ở trong] với cầu vồng bậc một và cường độ sáng yếu hơn [do phải phản xạ lần hai trong giọt nước mưa].
Cầu vồng có dạng hình tròn, nhưng ta chỉ quan sát được một cung tròn giới hạn từ đường chân trời. Ở ngoài không gian, ta có thể quan sát cầu vồng hình tròn. Khi quan sát cầu vồng theo thứ tự Mặt trời, người quan sát, tâm cầu vồng nằm trên một đường thẳng [có thể xác định tâm của cầu vồng bằng cách nhìn thẳng bóng của đầu mình trên mặt đất].
Đối với cầu vồng bậc một, mắt người quan sát và cầu vồng tạo thành một hình nón với góc tạo bởi đường sinh [đường thằng nối từ đỉnh tới tâm của đáy hình nón] và cạnh bên bằng khoảng 42 độ. Với cầu vồng bậc hai, góc đó khoảng 53 độ.
42 độ chính là góc lệch tạo bởi phương của tia tới của Mặt trời và tia sáng sau khi khúc xạ và phản xạ một lần trong giọt nước mưa thì tán sắc ra ngoài cho ánh sáng màu đỏ có cường độ lớn nhất, màu tím khoảng 41 độ nên vòng màu tím ở phía trong [cầu vồng bậc một].
53 độ là góc lệch tạo bởi phương của tia tới của Mặt trời và tia sáng sau khi khúc xạ và phản xạ hai lần trong giọt nước mưa thì tán sắc ra ngoài cho ánh sáng màu tím có cường độ lớn nhất, màu đỏ khoảng 51 độ nên vòng màu đỏ ở phía trong [cầu vồng bậc hai].
Điều kiện để có thể quan sát được cầu vồng là: Bầu trời không âm u quá hay trong sáng quá, cũng phải có vài đám mây. Mặt trời phải ở đằng sau ta và mưa ở phía trước ta. Mặt trời càng thấp, cầu vồng càng cao nên quan sát buổi sáng và buổi chiều là lúc tốt nhất.
Khi Mặt trời lên cao, cầu vồng càng thấp và khi cao hơn 42 độ, ta không thể thấy cầu vồng bậc một. Do đó muốn thấy cầu vồng bậc một, ta phải quan sát khi Mặt trời ở độ cao dưới 42 độ. Ngoài ra, muốn có màu sắc rõ ràng thì trận mưa phải đủ lớn.
Cầu vồng là ảnh ảo nên chỉ quan sát được mà không thể hứng được trên màn, khi dịch chuyển vị trí quan sát, cầu vồng có thể biến mất nếu không thỏa mãn những điều kiện trên.
Câu 3: Màu sắc cầu vồng trên màng bong bóng xà phòng, đĩa CD, DVD hay vết dầu loang trên mặt nước đều liên quan đến hiện tượng:
Vì sao có hiện tượng cầu vồng tại sao cầu vồng có 7 màu?
Cầu vồng bản chất là sự tán sắc ánh sáng Mặt trời khi khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước mưa. Cầu vồng thực ra có rất nhiều màu sắc, trong đó có 7 màu nổi bật là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
7 sắc cầu vồng xuất hiện khi nào?
Khi mặt trời chiếu vào một giọt nước gần tròn giữa không trung, ánh sáng bị khúc xạ và phản xạ. Trên bầu trời sẽ hình thành một quang phổ nhiều màu sắc có hình vòm, từ vòng ngoài vào vòng trong sẽ lần lượt có các màu mà mắt thường dễ nhận thấy là đỏ, cam, vàng , lục, lam, chàm và tím. Đây chính là cầu vồng.
7 sắc cầu vồng có những màu gì?
Đối với màu sắc được mắt người nhìn thấy, trình tự được trích dẫn và ghi nhớ nhiều nhất là bảy màu đỏ, cam, vàng, xanh lá cây, xanh lam, chàm, tím. Cầu vồng có thể được gây ra bởi nhiều dạng nước trong không khí. Chúng bao gồm không chỉ mưa, mà còn có sương, phun và sương trong không khí.
Cầu vồng kết thúc khi nào?
Do cầu vồng chỉ là một ảo ảnh nên nó không có điểm kết thúc thực sự. Ánh sáng tạo nên cầu vồng hình thành ở một khoảng cách và góc nhất định với mắt người quan sát. Khoảng cách này luôn tồn tại giữa người xem với hiện tượng. Thay vào đó, vị trí của cầu vồng liên tục dịch chuyển theo góc nhìn của chúng ta.