Визуализация Образования Радуги

Интерактивное моделирование образования радуги через преломление, отражение и дисперсию в каплях воды

Поперечное Сечение Капли Воды

Наблюдаемая Радужная Дуга

Информация о Пути Света

Угол Падения (i): 0.0°
Угол Преломления (r): 0.0°
Угол Отклонения (D): 0.0°
Угол Красного Света: 42.0°
Угол Фиолетового Света: 40.0°

Оптические Параметры

Параметры Света

Параметры Среды

Параметры Отображения

Предустановленные Сценарии

Уравнения Физики Радуги

Закон Снеллиуса: n₁sin(i) = n₂sin(r)
Угол Отклонения: D = 180° - 2i + 4r
Минимальное Отклонение: D_min ≈ 42° (red), 40° (violet)
Дисперсия: n_red < n_violet

Как Образуются Радуги

Радуга - это оптическое явление, которое происходит, когда солнечный свет входит в капли воды в атмосфере. Свет преломляется на границе воздух-вода, отражается внутри на задней поверхности капли и снова преломляется при выходе из капли. Разные длины волн преломляются под немного разными углами из-за дисперсии, создавая знакомый спектр цветов.

Трехэтапный Процесс

Образование радуги включает три оптических процесса: преломление при входе света в каплю, внутреннее отражение на задней поверхности капли и второе преломление при выходе света из капли. Главная радуга, которую мы обычно видим, включает одно внутреннее отражение, создавая угол 40-42 градусов.

Почему Красный Снаружи, а Фиолетовый Внутри

Красный свет имеет более низкий показатель преломления в воде и выходит под примерно 42 градусами. Фиолетовый свет имеет более высокий показатель преломления и выходит под примерно 40 градусами. Это создает классическую картину ROYGBIV от внешнего края к внутреннему.

Условия Наблюдения

Чтобы наблюдать радугу, солнце должно быть позади вас, а капли дождя должны быть перед вами. Радуга всегда центрирована на точке против солнца.

Вторичная Радуга

Вторичная радуга может образоваться, когда свет претерпевает два внутренних отражения внутри капли. Цвета перевернуты и она появляется под углом 50-53 градусов.