इंद्रधनुष प्रभाव सामान्यतः झरने या फव्वारे के पास भी देखा जाता है। इसके अलावा, एक धूप दिन के दौरान पानी की बूंदों को हवा में फैलाने से प्रभाव कृत्रिम रूप से बनाया जा सकता है। शायद ही कभी, एक चांदनी, चंद्र इंद्रधनुष या रात्रि इंद्रधनुष, जोरदार चांदनी रात पर देखा जा सकता है। चूंकि रंग के लिए मानव दृश्य धारणा कम प्रकाश में खराब होती है, चांदनी अक्सर सफेद होने के कारण माना जाता है।
एक फ्रेम में एक इंद्रधनुष के पूरा अर्धवृत्त तस्वीर के लिए मुश्किल है, क्योंकि यह 84 डिग्री के एक कोण को देखने की आवश्यकता होगी। 35 मिमी के कैमरे के लिए, 1 9 मिमी या उससे कम की फोकल लम्बाई वाले चौड़े-कोण लेंस की आवश्यकता होगी। अब एक पैनोरामा में कई छवियों को सिलाई के लिए यह सॉफ्टवेयर उपलब्ध है, पूरे चाप की छवियां और यहां तक कि माध्यमिक आर्क्स को ओवरलैपिंग फ्रेम की एक श्रृंखला से बहुत आसानी से बनाया जा सकता है
पृथ्वी से ऊपर जैसे एक हवाई जहाज में, कभी-कभी संभव है कि एक पूर्ण चक्र के रूप में इंद्रधनुष को देखा जाए। इस घटना को महिमा घटना के साथ भ्रमित किया जा सकता है, लेकिन एक महिमा आम तौर पर बहुत कम है, जिसमें केवल 5-20 डिग्री तक आती है
एक प्राथमिक इंद्रधनुष के अंदर आकाश धनुष के बाहर आकाश की तुलना में उज्ज्वल है। इसका कारण यह है कि प्रत्येक वर्षा का क्षेत्र एक गोलाकार है और यह आकाश में एक संपूर्ण परिपत्र डिस्क पर प्रकाश बिखरता है। डिस्क का त्रिज्या, प्रकाश की तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है, जिसमें नीले रंग की रोशनी की तुलना में एक बड़ा कोण पर लाल बत्ती फैली हुई है। अधिकांश डिस्क पर, सभी तरंग दैर्ध्यों पर बिखरे हुए प्रकाश ओवरलैप होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सफेद प्रकाश जो आकाश को चमक देता है किनारे पर, बिखरने की तरंग दैर्ध्य निर्भरता इंद्रधनुष को जन्म देती है।
प्राइमरी इंद्रधनुष आर्क की लाइट कंक्रीट पर 96% ध्रुवीकृत स्पर्शरेखा है। दूसरी चाप की रोशनी 90% ध्रुवीकृत है।
स्पेक्ट्रम या इंद्रधनुष में रंगों की संख्या
एक गिलास प्रिज्म और एक बिंदु स्रोत का उपयोग करके प्राप्त एक स्पेक्ट्रम बैंड के बिना तरंग दैर्ध्य की एक निरंतरता है। मानव आँख जो वर्णों को स्पेक्ट्रम में अंतर करने में सक्षम है, उनकी संख्या 100 के क्रम में है। तदनुसार, Munsell रंग प्रणाली (मानव दृश्य धारणा के लिए समान चरणों पर आधारित, संख्यात्मक वर्णों के लिए 20 वीं सदी की व्यवस्था) 100 रंग। मुख्य रंगों की स्पष्ट बेवफ़ाता मानव धारणा का एक आर्टिफ़ैक्ट है और मुख्य रंगों की सही संख्या कुछ हद तक मनमाना पसंद है।
लाल नारंगी पीला हरा ब्लू इंडिगो वायलेट
न्यूटन, जिन्होंने अपनी आंखों को स्वीकार किया था, अलग-अलग रंगों में बहुत महत्वपूर्ण नहीं थे, मूलतः (1672) ने स्पेक्ट्रम को पांच मुख्य रंगों में विभाजित किया था: लाल, पीला, हरा, नीला और बैंगनी। बाद में उन्होंने नारंगी और नील भी शामिल किया, जिससे संगीत स्तर में नोटों की संख्या के अनुरूप सात मुख्य रंग दिए गए। न्यूटन ने दृश्यों को सात रंगों में विभाजित करने का फैसला किया जो प्राचीन ग्रीक सोफिस्टों के विश्वासों से प्राप्त हुए थे, जिन्होंने सोचा था कि रंगों, संगीत नोट्स, सौर प्रणाली में ज्ञात वस्तुओं और दिनों के बीच एक संबंध था सप्ताह।
इसहाक असिमोव के अनुसार, “नीली और बैंगनी रंग के बीच रंग के रूप में नीली की सूची में प्रथा है, लेकिन मुझे ऐसा कभी नहीं लगा कि इंडिगो एक अलग रंग माना जाने की गरिमा के लायक है। मेरी आँखों में यह केवल गहरा नीला दिखता है। ”
इंद्रधनुष का रंग पैटर्न एक स्पेक्ट्रम से अलग है, और रंग कम संतृप्त हैं। एक इंद्रधनुष में वर्णक्रमीय धुंधला है, इस तथ्य के कारण कि किसी भी विशेष तरंग दैर्ध्य के लिए, एक एकल अशक्त कोण के बजाय, बाहर निकलने के कोणों का वितरण होता है। इसके अलावा, एक इंद्रधनुष एक बिंदु स्रोत से प्राप्त धनुष का धुंधला संस्करण है, क्योंकि सूर्य के डिस्क व्यास (0.5 डिग्री) को इंद्रधनुष की चौड़ाई (2 डिग्री) की तुलना में अनदेखा नहीं किया जा सकता है। इंद्रधनुष के रंग बैंड की संख्या एक स्पेक्ट्रम में बैंड की संख्या से भिन्न हो सकती है, खासकर अगर बूंदों को विशेष रूप से बड़े या छोटे होते हैं इसलिए, एक इंद्रधनुष के रंगों की संख्या चर है यदि, हालांकि, शब्द इंद्रधनुष गलत तरीके से स्पेक्ट्रम का मतलब है, यह स्पेक्ट्रम में मुख्य रंगों की संख्या है।
प्रत्येक व्यक्ति को इंद्रधनुष में सात रंगों को देखता है या नहीं, यह सवाल है कि भाषाई सापेक्षता के विचार से संबंधित है। सुझाव दिया गया है कि जिस तरह से इंद्रधनुष माना जाता है, वहां सार्वभौमिकता है। हालांकि, हाल के शोध से पता चलता है कि अलग-अलग रंगों की संख्या को देखा गया है और ये क्या कहा जाता है, उन भाषाओं पर निर्भर करते हैं जो एक उन लोगों के साथ उपयोग करते हैं जिनकी भाषा में कम रंगीन शब्द हैं जो कि असंगत रंग बैंडों को देखते हैं।
व्याख्या
इसका कारण यह है कि लगभग 42 डिग्री तक लौटने वाला प्रकाश सबसे ज्यादा गहरा होता है कि यह एक मोड़ है- बूंद की बाहरीतम अंगूठी को हल्के ढंग से 42 डिग्री से कम पर वापस लौटा दिया जाता है, जैसा कि प्रकाश अपने केंद्र के पास की गिरावट को मारता है प्रकाश का एक परिपत्र बैंड है जो सभी को ठीक 42 डिग्री के आसपास वापस आ जाता है यदि सूर्य एक समानांतर, मोनोक्रोमेटिक किरणों का उत्सर्जन करने वाले लेजर थे, तो धनुष की चमक (चमक) इस कोण पर अनन्तता की ओर बढ़ेगी (हस्तक्षेप प्रभाव को छोड़कर)। (कास्टिक (ऑप्टिक्स) देखें।) लेकिन चूंकि सूर्य की चमक सीमित है और इसकी किरणें समानांतर नहीं हैं (यह लगभग आधे से एक डिग्री आकाश में है) luminance अनंत नहीं जाती है। इसके अलावा, जिस राशि ने प्रकाश को अपवर्तित किया है, उसकी तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है, और इसलिए इसका रंग इस प्रभाव को फैलाव कहा जाता है ब्लू लाइट (छोटा तरंग दैर्ध्य) लाल बत्ती की तुलना में अधिक से अधिक कोण पर refracted है, लेकिन छोटी बूंद के पीछे से प्रकाश किरणों के प्रतिबिंब के कारण, नीले रंग की छोटी बूंद से छोटे कोण पर मूल घटना सफेद प्रकाश किरण में उभर आता है लाल बत्ती इस कोण के कारण, नीले रंग को प्राथमिक इंद्रधनुष के चाप के अंदर देखा जाता है, और बाहर की तरफ लाल। इसका नतीजा न केवल इंद्रधनुष के विभिन्न हिस्सों में अलग-अलग रंग देना है, बल्कि चमक को कम करने के लिए भी है। (एक “इंद्रधनुष” एक तरल की बूंदों से नहीं फैलाव के साथ कोई फैलाव सफेद होगा, लेकिन एक सामान्य इंद्रधनुष से उज्ज्वल होगा।)
प्रकाश की किरणें एक दिशा (आमतौर पर सूर्य से एक सीधी रेखा) से एक बारिश में प्रवेश करती हैं, वर्षा की परत को प्रतिबिंबित करती है, और बारिश के रूप में छोड़ने के बाद प्रशंसित होती हैं। इंद्रधनुष छोड़ने वाला प्रकाश चौड़े कोण पर फैलता है, 40.89-42 डिग्री के कोण पर अधिकतम तीव्रता (ध्यान दें: घटना के कोण के आधार पर, 2 और 100% प्रकाश के बीच तीन सतहों में से प्रत्येक पर परिलक्षित होता है। यह आरेख केवल इंद्रधनुष के लिए प्रासंगिक पथ दिखाता है।)
सफेद प्रकाश अलग-अलग रंगों में फैलाव के कारण बारिश के नीचे जाने पर अलग हो जाता है, जिसके कारण लाल बत्ती नीले रंग से कम हो जाती है।
जब सूरज की रोशनी एक वर्षा का सामना करती है, रोशनी का हिस्सा प्रतिबिंबित होता है और शेष बारिश में प्रवेश करती है रोशनी वर्षा की सतह पर refracted है। जब यह प्रकाश बारिश के पीछे की ओर गिरता है, तो इसमें से कुछ पीछे की ओर दिखाई देता है। आंतरिक रूप से परिलक्षित प्रकाश फिर से सतह तक पहुंच जाता है, एक बार जब कुछ आंतरिक आंतरिक रूप से प्रतिबिंबित होता है और कुछ इसे अस्वीकार कर देते हैं क्योंकि यह बूंद निकलता है। (रोशनी जो बूंद को प्रतिबिंबित करती है, पीछे से निकलती है, या सतह के साथ दूसरी मुठभेड़ के बाद ड्रॉप के अंदर चारों ओर उछाल करती है, प्राथमिक इंद्रधनुष के गठन के लिए प्रासंगिक नहीं है।) कुल प्रभाव यह है कि आने वाली रोशनी 42 डिग्री पर 42 डिग्री पर सबसे तीव्र रोशनी के साथ 0 डिग्री से लेकर 42 डिग्री तक की दूरी पर दिखाई देती है। यह कोण ड्रॉप के आकार से स्वतंत्र है, परन्तु इसके अपवर्तक सूचकांक पर निर्भर करता है। बारिश के पानी की तुलना में समुद्री जल की एक उच्च अपवर्तक सूचक है, इसलिए समुद्र स्प्रे में एक “इंद्रधनुष” का त्रिज्या एक सच्ची इंद्रधनुष से छोटा है। यह इन धनुषों के मिसाल से नग्न आंखों को दिखाई देता है।
वर्षा के पीछे के प्रकाश में कुल आंतरिक प्रतिबिंब नहीं होता है, और पीछे से कुछ प्रकाश उभर आता है। हालांकि, बारिश के पीछे आने वाली रोशनी में पर्यवेक्षक और सूर्य के बीच इंद्रधनुष नहीं पैदा होता है क्योंकि बारिश के पीछे से उत्सर्जित स्पेक्ट्रा में अधिकतम तीव्रता नहीं होती है, क्योंकि अन्य दृश्यमान इंद्रधनुष करते हैं, और इस प्रकार रंगों का मिश्रण एक इंद्रधनुष बनाने के बजाय एक साथ
इंद्रधनुष एक विशेष स्थान पर मौजूद नहीं है। कई इंद्रधनुष मौजूद हैं; हालांकि, केवल एक को विशेष पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण के आधार पर देखा जा सकता है क्योंकि सूरज की रोशनी की रोशनी उजागर करती है। सभी वर्षागर्तियां उसी तरह सूरज की रोशनी को परावर्तित करती हैं और प्रतिबिंबित करती हैं, लेकिन कुछ वर्षाबूंदों से केवल प्रकाश पर्यवेक्षक की आंखों तक पहुंचता है। यह प्रकाश है कि उस पर्यवेक्षक के लिए इंद्रधनुष का गठन होता है। सूरज की किरणों, पर्यवेक्षक के सिर, और (गोलाकार) पानी की बूंदों के द्वारा बनाई गई पूरी व्यवस्था में अक्ष के आस-पास अक्षीय समरूपता है जो पर्यवेक्षक के सिर के माध्यम से और सूर्य के किरणों के समानांतर है। इंद्रधनुष वक्र हो गया है क्योंकि पर्यवेक्षक, ड्रॉप, और सूरज के बीच सभी कोणों का समुच्चय है, टिप पर पर्यवेक्षक के साथ सूरज की ओर इशारा करते शंकु पर झूठ। शंकु का आधार, पर्यवेक्षक के सिर और उनके छाया के बीच की रेखा को 40-42 डिग्री कोण के कोण पर एक चक्र बनाता है, लेकिन 50% या इससे अधिक चक्र क्षितिज के नीचे है, जब तक पर्यवेक्षक पृथ्वी की सतह से पर्याप्त दूर नहीं हो उदाहरण के लिए, एक हवाई जहाज में, यह सब देखें। वैकल्पिक रूप से, सही पर्यवेक्षण बिंदु के साथ एक पर्यवेक्षक एक फव्वारा या झरना स्प्रे में पूर्ण चक्र देख सकते हैं।
गणितीय व्युत्पत्ति
हम कथित कोण का निर्धारण कर सकते हैं, जो निम्नानुसार इंद्रधनुष दिखाता है।
एक गोलाकार वर्षाव को देखते हुए, और 2φ के रूप में इंद्रधनुष के कथित कोण को परिभाषित किया जाता है, और आंतरिक प्रतिबिंब के कोण को 2β के रूप में परिभाषित करता है, फिर सामान्यतः ड्रॉप की सतह के संबंध में सूर्य की किरणों की घटना का कोण 2β – φ होता है। क्योंकि अपवर्तन के कोण β है, स्ननेल का कानून हमें देता है
पाप (2 बी – φ) = एन पाप β,
जहां n = 1.333 पानी का अपवर्तक सूचकांक है Φ के लिए हल, हम मिल
φ = 2β – arcsin (एन पाप β)।
इंद्रधनुष हो जाएगा जहां कोण β के बराबर कोण β है। इसलिए, कलन से, हम dφ / dβ = 0 सेट कर सकते हैं, और β के लिए हल कर सकते हैं, जो पैदावार है
.
Φ के लिए पहले समीकरण में वापस स्थानांतरित करना 2φmax ≈ 42 डिग्री इंद्रधनुष के त्रिज्या कोण के रूप में।
