Hình minh họa cho thấy một tia nắng mặt trời chiếu xuyên qua một giọt mưa hình cầu tại A. Một số ánh sáng bị phản xạ, nhưng đường thẳng AB biểu diễn đường đi của tia sáng bên trong giọt mưa. Chú ý rằng ánh sáng bị khúc xạ theo hướng đường thẳng AO và thực tế, Định luật của Snell nói rằng , trong đó α là góc tới,β là góc khúc xạ, và  là chỉ số khúc xạ của nước. Tại B, một số tia sáng đi xuyên qua giọt nước và khúc xạ vào không khí, nhưng đường thẳngBC biểu diễn phần bị phản chiếu. (Góc tới bằng với góc khúc xạ.) Khi tia nắng mặt trời chiếu đến điểm C, nó bị phản chiếu một phần, còn một phần rời đi khỏi giọt nước tại điểm C, và chúng ta quan tâm đến điều này. (Chú ý rằng nó bị khúc xạ khỏi đường thẳng thông thường.) Góc lệch D là độ lệch của tia sáng (so với tia vào) theo chiều kim đồng hồ trong quy trình 3 bước này.Đây là sự tập hợp các tia mặt trời chiếu đến gần với hướng của độ lệch nhỏ nhất tạo ra ánh sáng cho cầu vồng đầu tiên. Hình minh họa bên trái cho thấy góc chính diện từ chỗ người quan sát đến điểm cao nhất trên cầu vồng là 180 - 1380 = 42. (Góc này được gọi là góc cầu vồng.)

Điều trên giải thích vị trí của cầu vồng đầu tiên, nhưng còn màu sắc của nó thì thế nào?Ánh sáng mặt trời bao gồm một dãy các bước sóng, từ màu đỏ đến màu cam, vàng, lục, lam, chàm và tím. Như phát hiện của Newton trong các thí nghiệm về lăng kính tiến hành vào năm 1666, chỉ số khúc xạ của mỗi màu là khác nhau. (Hiệu ứng này được gọi là độ phân tán.) Ánh sáng đỏ có chỉ số phân tán là  trong khi đó ánh sáng tím có chỉ số là . Bằng cách lặp lại các phép tính như ở trên, áp dụng các giá trị k gần bằng 1.3435 này, chỉ ra rằng góc cầu vồng là khoảng 42.3 độ đối với cầu vồng đỏ và 40.6 độ đối với cầu vồng tím. Vậy cầu vồng thực sự gồm có 7 cầu vồng con riêng biệt tương ứng với 7 màu nói trên.

Đặng Văn Cường.

» Tin mới nhất:

• Ý nghĩa của hàm cận biện trong kinh tế. (17/07/2022)
• Xây dựng phương trình vi phân trong thực tiễn (16/07/2022)
• Một số ví dụ về công thức gần đúng (12/07/2022)
• Doanh thu lớn nhất. (11/07/2022)
• Xác định hàm lượng Cl- trong nước máy (18/06/2022)

» Các tin khác:

• Đề KTGK Toán Cao Cấp C2. Đề số 2 (18/11/2015)
• Đề KTGK Toán Cao Cấp C2. Đề số 1 (18/11/2015)
• Indeterminate Forms and L’Hospital’s Rule (16/11/2015)
• Xấp xỉ nghiệm - Phương pháp Newton (16/11/2015)
• Giải thích ý nghĩa của đạo hàm riêng. (12/11/2015)
• Cơ sở Lý Thuyết Hóa Hữu Cơ (06/11/2015)
• Ứng dụng của đạo hàm hàm ẩn (05/11/2015)
• Bài toán tối ưu (04/11/2015)
• Quan hệ giữa các đại lượng biến thiên (04/11/2015)
• Ứng dụng của công thức gần đúng (03/11/2015)