Примерно так ведёт себя и солнечный свет. Попадая из воздуха в воду, луч немного поворачивает. Со стороны кажется, будто на самой границе воды и воздуха прямая линия переломилась и дальше луч ушёл уже в другом направлении. Учёные так и говорят: «преломление света». Сейчас мы узнаем почему.
Если представить лучи маленькими волнами, то красные волны будут колебаться медленнее всех, жёлтые – чуть быстрее, а фиолетовые – быстрее всех.
Попробуй помахать рукой, сначала не спеша, как красный луч, а потом всё быстрее и быстрее – как фиолетовый. Чувствуешь, что для этого надо прикладывать всё больше и больше сил? Так же и цветные лучи: красные – самые слабенькие из них, а фиолетовые – самые сильные. Из-за этого они и преломляются по-разному.
Красные поворачивают довольно слабо, жёлтые – посильнее, фиолетовые – сильнее всех. Как только белая смесь попадает в каплю, каждый луч поворачивает в своём направлении, и они расходятся веером.
Фиолетовый луч отправляется дальше всех в сторону, чуть ближе идёт синий, зелёный и так далее до самого красного. Так и возникает точный порядок разделения цветов, который соблюдают все радуги на свете.
Итак, лучи разных цветов прилетают от самого Солнца большой белой «командой». Попадая внутрь прозрачной капли, они отделяются один от другого и выстраиваются по порядку. Дальше они летят уже в воде, как внутри прозрачного шарика, пока не попадут на противоположную сторону.
Не все лучи пролетают каплю насквозь. Некоторые, добравшись до дальнего края, отражаются от него, как от вогнутого зеркала. Так они направляются обратно и снова выходят на воздух, ещё раз преломляясь.
Из-за этого второго преломления лучи разных цветов расходятся друг с другом ещё сильнее. Совершив весь путь туда и обратно сквозь каплю, белый солнечный свет окончательно превращается в цветной, радужный. Осталось его усилить, ведь радугу от одной-единственной капли мы вряд ли увидим издалека.
Капельки, из которых состоит туча, подолгу висят в воздухе. Их так много, что туча получается просто огромной. Она может весить как сто слонов или даже тысяча.
Большие капли дождевой тучи ловят белый солнечный свет и разбрасывают его в стороны в виде отдельных цветных лучей. Если луч летит на нас, то мы его видим. Из одной части тучи в нашу сторону вылетают красные лучи, из соседней – оранжевые, дальше жёлтые, и так далее до конца радуги. Теперь она окончательно готова.
Получается, что положение радуги зависит от того, откуда на неё смотреть. Даже если мы стоим рядом и любуемся ей вместе, в твою сторону будут направлены красные лучи из немного другой части тучи, как и оранжевые, и все остальные. Получается, что радуга у каждого своя.
Поэтому и дойти до неё не выйдет, как ни старайся. Даже если со всех ног перебежать к месту, куда упирается один конец радуги, оттуда будут видны уже другие лучи, выходящие из других капель. Радуга движется, но не сама по себе, а вместе с тем, кто на неё смотрит. Так удаляется горизонт, когда мы пробуем до него доехать.
Иногда радуги появляются вместе, вложенные одна в другую, как перевёрнутые вверх дном тарелки. Помимо главной и яркой, рядом появляется вторая радуга. Её образуют лучи, долетающие до наших глаз из другой части дождевого облака. Здесь они успевают отразиться в капле не один, а два раза. Эти лучи создают вторую радужную дугу, лёгкую как дымка. Увидеть её – большая редкость.
Но существуют и другие необычные радуги. Одни появляются ночью, под ярким белым светом Луны. Другие возникают без дождя, в утреннем тумане или в дымке над бурными волнами в море. Везде, где есть облака мелких капелек воды, которые могут преломлять белый свет и разбирать его на отдельные цветные лучи.
Помните, мы представляли лучи как автомобили? Так вот, сквозь стекло им двигаться ещё сложнее, чем через воду. Поэтому стекло разделяет белый свет на цвета даже лучше, чем капля. Учёные пользуются для этого стеклом удобной треугольной формы; его называют призмой. Даже если призма просто лежит на столе, вокруг неё почти всегда танцуют блики разноцветных лучей.