Cầu vồng là một hiện tượng quang học và khí tượng đặc biệt, nơi ánh sáng mặt trời và mưa kết hợp tạo nên một vòng cung màu sắc rực rỡ trên bầu trời. Cầu vồng xuất hiện khi ánh sáng mặt trời chiếu vào những giọt nước nhỏ trong không khí, như mưa, sương, hoặc phun sương. Hiện tượng này diễn ra qua ba quá trình vật lý cơ bản: khúc xạ, phản xạ nội bộ và tán sắc.
1. Khúc xạ
Khúc xạ là quá trình ánh sáng bị uốn cong khi nó đi từ môi trường này sang môi trường khác có mật độ khác nhau; trong trường hợp này, từ không khí vào nước. Khi ánh sáng mặt trời, bao gồm nhiều màu sắc khác nhau, đi vào giọt nước, nó bị khúc xạ và uốn cong ở các góc khác nhau tùy thuộc vào bước sóng (màu sắc) của ánh sáng.
2. Phản xạ nội bộ
Sau khi ánh sáng bị khúc xạ, nó đi vào bên trong giọt nước và phản xạ trên mặt trong của giọt nước. Điều này xảy ra khi ánh sáng đến mặt sau của giọt nước và phản xạ lại vào bên trong giọt thay vì thoát ra ngoài. Phản xạ nội bộ góp phần giữ cho ánh sáng bên trong giọt nước, làm tăng cường độ của hiện tượng cầu vồng.
3. Tán sắc
Tán sắc là quá trình mà trong đó ánh sáng mặt trời được tách thành nhiều màu sắc khác nhau khi đi qua giọt nước. Mỗi màu sắc có một bước sóng khác nhau và do đó bị khúc xạ ở một góc khác nhau. Điều này tạo nên các màu sắc của cầu vồng, từ đỏ ở phía ngoài cùng đến tím ở phía trong cùng. Đỏ có bước sóng dài nhất và bị khúc xạ ít nhất, trong khi tím có bước sóng ngắn nhất và bị khúc xạ nhiều nhất.
Cầu vồng chính và phụ
Đôi khi bạn có thể thấy hai cầu vồng cùng một lúc. Cầu vồng thứ hai, gọi là cầu vồng phụ, xuất hiện bên ngoài cầu vồng chính và có màu sắc ngược lại, với màu tím ở phía ngoài và đỏ ở phía trong. Cầu vồng phụ xảy ra do ánh sáng phản xạ hai lần bên trong giọt nước trước khi thoát ra và bị khúc xạ nhiều hơn.
Cầu vồng không phải là một cấu trúc cố định; chúng là kết quả của quan sát viên quan sát ánh sáng được phản xạ và tán sắc bởi giọt nước từ một góc nhất định liên quan đến nguồn sáng. Do đó, hai người khác nhau không bao giờ thấy cùng một cầu vồng và không thể tiếp cận hay đến gần một cầu vồng.
Comments