Red Rainbow: почему бывают красные радуги?

Иногда палитра радуги может не включать в себя все семь цветовых оттенков, которые обычно ассоциируют с этим погодным явлением: всё зависит от местонахождения солнца над горизонтом. Учёные заявили об этом открытии 17 декабря во время съезда Американского геофизического общества.

Радуга - это метеорологический феномен, который возникает в результате того, что солнечный свет преломляется в каплях влаги, которые содержатся в воздухе. Составляющие светового спектра искривляются по-разному, разбивая дневной свет на отдельные компоненты. В результате этого процесса получается разноцветная дуга.

По правде говоря, собственно, никакой радуги не существует, ведь с оптической точки зрения это всего лишь «виртуальный образ» солнца: каждая капля влаги играет роль миниатюрного искривленного зеркала.

Когда мы наблюдаем радугу, солнце находится за нашей спиной или сбоку от нас, его лучи отражаются в каплях дождя, а потом направляются к нам. В каплях свет преломляется  дважды: когда попадает в каплю, а также когда выходит из неё. Разные световые волны, которые, соединившись в один пучок, формируют дневной свет, преломляются под разными углами. Например, чтобы получился красный цвет, световая волна определенной длины должна преломиться под углом 42°.

В редких случаях радуга содержит только часть цветового спектра. В более ранних исследованиях выдвигалась гипотеза о том, что одноцветные радуги формируются из-за размера капель воды, в которых преломляются световые волны.

Чтобы опровергнуть эту теорию, Жану Рикару и его коллегам, сотрудникам Национального центра метеорологических исследований в Тулузе потребовалось составить каталог из тысяч фотографий, на которых были запечатлены разнообразные радуги со всех уголков земного шара.  Анализируя собранный материал, учёные пришли к выводу, что положение солнца относительно горизонта играет куда более важную роль в формировании радуги, чем предполагалось ранее.

Так, во время заката, а именно в эту пору суток одноцветные радуги наблюдают чаще всего, солнце находится ниже, чем на протяжении дня, а это означает, что увеличивается расстояние, которое солнечным лучам нужно преодолеть сквозь атмосферу. Во время прохождения световых волн через воздух, холодные цвета рассеваются, а красный цвет наоборот становится все более насыщенным и, в конце концов, вытесняет фиолетовую, синюю и оранжевую цветовые гаммы. В результате получается полностью красная радуга.

До XVII ст. не было точного представления о том, что такое радуга, откуда она берётся и из чего состоит: Гомер полагал, что у радуги только один цвет - фиолетовый, Аристотель со всей уверенностью утверждал, что никаких других цветов, кроме фиолетового, желто-зелёного и красного в радуге нет.

Первым, кто установил, что радуга возникает в результате преломления солнечного света в каплях был Рене Декарт. Он сделал это открытие в 1637 году, а уже в 1666-м Исаак Ньютон раз и навсегда установил, что радуга состоит из семи цветов: красного, оранжевого, жёлтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового.

Однако до сих пор свет научного познания озарил не всех землян: согласно социологическим исследованиям, среднестатистический китаец уверен, что в радуге всего лишь пять цветов.