Arc-en-
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Rainbows sont optique et m??t??orologique ph??nom??nes qui provoquent une spectre de la lumi??re apparaisse dans le ciel lorsque le soleil brille sur des gouttelettes d'humidit?? dans l' atmosph??re de la Terre . Elles prennent la forme d'un multicolore arc, avec rouge sur la partie ext??rieure de la arc et violettes sur la partie int??rieure de la vo??te. Plus rarement, un arc secondaire est consid??r??e, ce qui est un second arc plus faible, ?? l'ext??rieur de l'arc primaire, et avec les couleurs dans l'ordre inverse, ce est-violet ?? l'ext??rieur et rouge ?? l'int??rieur.
Un arc se ??tend sur un spectre continu de couleurs. Traditionnellement, cependant, la s??quence est quantifi??. La s??quence la plus fr??quemment cit??e et retenu, en anglais, est de Newton le septuple rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violette. " Roy G. Biv "et" Richard de York livra bataille In Vain "sont populaires mn??moniques.
Rainbows peuvent ??tre caus??s par d'autres formes de l'eau que la pluie, y compris la brume, brouillard, ros??e, brouillard, et la glace. En outre, arcs en ciel peuvent avoir des formes autres que l'arc (arc), y compris les rayures, cercles, ou m??me des flammes. (Voir arc circumhorizontal).
Visibilit??
Rainbows peuvent ??tre observ??s ?? chaque eau gouttes dans l'air et la lumi??re du soleil qui brille derri??re une personne ?? faible altitude angle (sur le terrain). L'arc en ciel les plus spectaculaires se produisent affiche lorsque la moiti?? du ciel est encore noir avec vidange nuages et l'observateur est ?? un endroit avec ciel clair en direction du Soleil Le r??sultat est un arc en ciel lumineux qui contraste avec l'arri??re-plan sombre.
L'effet arc en ciel est aussi commun??ment vu pr??s cascades ou fontaines. franges de l'arc sont parfois visibles sur les bords de nuages en contre-jour et en tant que bandes verticales lointain pluie ou virga. L'effet peut ??galement ??tre cr???? artificiellement par dispersion de gouttelettes d'eau dans l'air au cours d'une journ??e ensoleill??e. Rarement, un moonbow, arc en ciel lunaire ou la nuit -temps arc en ciel, peut ??tre vu sur les nuits de pleine lune fortement. Comme humaine la perception visuelle des couleurs est trop faible en basse lumi??re, moonbows sont souvent per??us comme ??tant blanc.
Il est difficile de photographier l'arc complet d'un arc en ciel, comme cela n??cessiterait un angle de vue de 84 ??. Pour un 35 mm de cam??ra, une lentille avec une longueur focale de 19 mm ou moins objectif grand-angle seraient n??cessaires. Du avion, on a l'occasion de voir tout le cercle de l'arc en ciel, avec l'ombre de l'avion dans le centre. Ce ph??nom??ne peut ??tre confondu avec le gloire, mais une gloire est g??n??ralement beaucoup plus petits, ne couvrant que 5 ?? -20 ??.
L'explication scientifique
L'apparence de l'arc en ciel est caus??e par dispersion de la lumi??re du soleil car il passe par des gouttes de pluie. La lumi??re est le premier r??fract?? lorsqu'il p??n??tre dans la surface de la goutte de pluie, r??fl??chie par l'arri??re de la goutte, et ?? nouveau r??fract??e lorsqu'elle quitte la goutte. L'effet global est que la lumi??re incidente est r??fl??chie sur une large gamme de angles , avec de la lumi??re la plus intense ?? un angle de 40 ?? -42 ??. L'angle est ind??pendante de la taille de la goutte, mais ne d??pend de sa indice de r??fraction. L'eau de mer a un indice de r??fraction plus ??lev?? que l'eau de pluie, de sorte que le rayon d'un ??arc-en-embruns est inf??rieure ?? un v??ritable arc en ciel. Ceci est visible ?? l'??il nu par un d??faut d'alignement de ces arcs.
Le montant par lequel la lumi??re est r??fract??e d??pend de sa longueur d'onde, et donc de sa couleur. La lumi??re bleue (longueur d'onde plus courte) est r??fract?? ?? un plus grand angle que la lumi??re rouge, mais parce que la zone de l'arri??re de la gouttelette a un point focal ?? l'int??rieur de la goutte, le spectre lui-m??me traverse, et donc la lumi??re rouge appara??t haut dans le ciel, et forme la couleur ext??rieure de l'arc en ciel. Contrairement ?? la croyance populaire, la lumi??re ?? l'arri??re de la goutte d'eau ne subit pas r??flexion interne totale et un peu de lumi??re ne ??mergent de l'arri??re. Cependant, la lumi??re venant par l'arri??re de la goutte de pluie ne cr??e pas un arc entre l'observateur et le soleil parce spectres ??mis ?? l'arri??re de la goutte de pluie ne ont pas de maximum d'intensit??, que les autres arcs en ciel visibles font, et donc le m??lange des couleurs ensemble plut??t que de former un arc en ciel.
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Un arc en ciel ne existe pas r??ellement ?? un endroit particulier dans le ciel. C'est un illusion d'optique dont la position apparente d??pend de l'emplacement de l'observateur et la position du soleil. Toutes les gouttes de pluie r??fractent et refl??tent la lumi??re du soleil de la m??me mani??re, mais seulement la lumi??re de quelques gouttes de pluie atteint l'??il de l'observateur. Cette lumi??re est ce qui constitue l'arc en ciel pour cet observateur. La position d'un arc-en-ciel est toujours dans le sens oppos?? du Soleil par rapport ?? l'observateur, et l'int??rieur est toujours l??g??rement plus lumineux que l'ext??rieur. L'arc est centr?? sur l'ombre de la t??te de l'observateur, ou plus exactement ?? la point antisolaire (qui est en dessous de la horizon pendant la journ??e), apparaissant ?? un angle de 40 ?? -42 ?? ?? la ligne entre la t??te de l'observateur et son ombre. En cons??quence, si le soleil est sup??rieure ?? 42 ??, puis l'arc en ciel est sous l'horizon et ne peut ??tre consid??r?? comme il ne sont g??n??ralement pas des gouttes de pluie suffisantes entre l'horizon (ce est: la hauteur des yeux) et le sol, de contribuer. Exceptions se produisent lorsque l'observateur est ??lev?? au-dessus du sol, par exemple dans un avion (voir ci-dessus), au sommet d'une montagne, ou au-dessus d'une cascade.
Variations
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Parfois, une seconde, gradateur, et plus ??pais arc secondaire est per??ue hors de l'arc primaire. Rainbows secondaires sont caus??s par une double r??flexion de la lumi??re solaire ?? l'int??rieur des gouttes de pluie, et apparaissent ?? un angle de 50 ?? -53 ??. ?? la suite de la seconde r??flexion, les couleurs d'un arc secondaire sont invers??es par rapport ?? l'arc primaire, avec du bleu ?? l'ext??rieur et rouge ?? l'int??rieur. La zone sombre de ciel ??teint situ??e entre les arcs primaires et secondaires est appel?? La bande de Alexander, apr??s Alexandre d'Aphrodise, qui a d??crit le premier.
Un troisi??me, ou tertiaire, arc en ciel peut ??tre vu en de rares occasions, et quelques observateurs ont rapport?? avoir vu rainbows quadruples dans lequel un arc ext??rieure faible avaient un aspect ondulant et palpitante. Ces arcs semblent sur le m??me c??t?? du ciel que le Soleil, ce qui les rend difficiles ?? rep??rer. Un type de rainbow tertiaire porte avec elle l'apparition d'un arc-en-secondaire imm??diatement ?? l'ext??rieur de l'arc primaire. L'arc externe rapproch??es a ??t?? observ?? pour former dynamiquement en m??me temps que le plus ?? l'ext??rieur (tertiaire) arc dispara??t. Au cours de ce changement, les deux arcs restants ont ??t?? observ??s ?? se fondre dans une bande de lumi??re blanche avec une bande int??rieure et ext??rieure rouge bleu. Cette forme particuli??re de rainbow doubl?? ne est pas comme la double arc classique due ?? la fois ?? l'espacement des deux arcs et que les deux arcs part positionnement de couleur normale identiques avant de fusionner. Avec les deux arcs, la couleur int??rieure est bleu et la couleur ext??rieure est rouge.
Ordre sup??rieur arcs en ciel ont ??t?? d??crits par Felix Billet (1808-1882) qui a repr??sent?? positions angulaires jusqu'?? 19 ??me -Commander arc en ciel. Un motif qu'il a appel?? "rose" . En laboratoire, il est possible d'observer d'ordre sup??rieur arcs en ciel en utilisant tr??s lumineux et bien lumi??re collimat??e produite par des lasers . Un arc-en-sixi??me ordre a ??t?? observ?? par K. Sassan en 1979 en utilisant un HeNe faisceau laser et une goutte d'eau de suspension. Jusqu'?? 200 e -order arc a ??t?? rapport?? par Ng et al. en 1998 en utilisant un proc??d?? similaire, mais un faisceau laser ?? ions argon.
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Rainbows surnum??raires
Un arc-en surnum??raire est un ph??nom??ne rare, compos?? de plusieurs arcs en ciel faibles sur le c??t?? int??rieur de l'arc primaire, et tr??s rarement aussi en dehors de l'arc en ciel secondaire. Rainbows surnum??raires sont l??g??rement d??tach?? et avoir des bandes de couleurs pastel qui ne correspondent pas au mod??le habituel.
Il ne est pas possible d'expliquer leur existence en utilisant g??om??triques classiques optique . Les arcs en ciel alternant faibles sont caus??es par interf??rence entre les rayons de lumi??re suivants chemins l??g??rement diff??rents avec des longueurs variant l??g??rement dans les gouttes de pluie. Certains rayons sont en phase se renforcent mutuellement par le biais interf??rence constructive, la cr??ation d'une bande brillante; d'autres sont en opposition de phase par jusqu'?? une demi-longueur d'onde, se annuler mutuellement par interf??rence destructive, et la cr??ation d'un vide. ??tant donn?? les diff??rents angles de r??fraction pour les rayons de diff??rentes couleurs, les motifs d'interf??rence sont l??g??rement diff??rentes pour les rayons de couleurs diff??rentes, de sorte que chaque bande brillante se diff??rencie de couleur, la cr??ation d'un arc-en-miniature. Rainbows surnum??raires sont le plus clair quand les gouttes de pluie sont de petite taille et de taille similaire. L'existence m??me d'arcs surnum??raires ??tait historiquement une premi??re indication de la vague nature de la lumi??re, et la premi??re explication n'a ??t?? fournie par Thomas Young en 1804 .
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D'autres variantes de l'arc sont produites lorsque la lumi??re du soleil se refl??te sur un plan d'eau. O?? le soleil se refl??te sur l'eau avant d'atteindre les gouttes de pluie, il produit un arc en ciel de r??flexion. Un tel arc part les m??mes extr??mit??s que un arc en ciel normale mais englobe beaucoup plus arc quand tout cela est visible. Les deux arcs en ciel de r??flexion primaires et secondaires peuvent ??tre observ??s.
Un arc en ciel r??fl??chie est produite lorsque la lumi??re qui a d'abord ??t?? r??fl??chie par un corps plus grand de l'eau refl??te alors gouttes de pluie ?? l'int??rieur avant d'atteindre l'observateur. [Voir http://www.eo.ucar.edu/rainbows/rnbw8.gif]
Une autre variante arc-like est produit lorsque la lumi??re du soleil est r??fl??chie par les nuages. L'arc en ciel de feu ou arc circumhorizontal peut parfois ??tre vu dans les nuages cirrus avec cristaux de glace (normalement au moins 6 km au dessus du niveau de la mer) et avec le soleil au moins 58 ?? au-dessus de l'horizon.
Histoire scientifique
Dans la Chine Dynastie des Song (960-1279), une polymathic Fonctionnaire ??rudit nomm?? Shen Kuo (1031-1095) a ??mis l'hypoth??se, comme un certain Sun Sikong (1015-1076) avait fait avant lui qui ont ??t?? form??s par des arcs en ciel un ph??nom??ne de la lumi??re du soleil rencontrer gouttelettes de pluie dans l'air. Paul Dong ??crit cette explication Shen de l'arc comme un ph??nom??ne de r??fraction atmosph??rique "est fondamentalement en accord avec des principes scientifiques modernes."
Le Persan astronome, Qutb al-Din al-Shirazi (1236-1311) a donn?? une explication assez pr??cise du ph??nom??ne arc en ciel. Cela a ??t?? ??labor?? par son ??l??ve, Kamal al-Din al-Farisi (1260-1320), qui a donn?? une explication plus math??matiquement satisfaisante de l'arc en ciel.
Dans l'Europe , le travail de Robert Grosseteste sur la lumi??re a ??t?? poursuivi par Roger Bacon, qui a ??crit dans son Opus Majus de 1268 sur les exp??riences avec la lumi??re brille ?? travers des cristaux et des gouttelettes d'eau montrant les couleurs de l'arc en ciel. Th??odoric de Freiberg est ??galement connu pour avoir donn?? une explication th??orique pr??cise de deux arcs en ciel primaires et secondaires en 1307. Il a expliqu?? l'arc primaire, notant que "lorsque le soleil tombe sur gouttes individuelles de l'humidit??, les rayons subissent deux r??fractions (sur l'entr??e et la sortie) et une r??flexion (?? l'arri??re de la goutte) avant la transmission dans l'oeil de l'observateur ??. Il a expliqu?? l'arc en ciel secondaire ?? travers une analyse similaire impliquant deux r??fractions et deux r??flexions.
Descartes 1637 trait??, Discours de la m??thode, en outre avanc?? cette explication. Sachant que la taille des gouttes de pluie ne semble pas affecter l'arc en ciel observ??e, il exp??rimente avec des rayons de lumi??re passant ?? travers une grande sph??re de verre rempli d'eau. En mesurant les angles que les rayons ont ??merg??, il a conclu que l'arc primaire a ??t?? caus??e par une r??flexion interne ?? l'int??rieur de la goutte d'eau unique et que un arc secondaire pourrait ??tre caus??e par deux r??flexions internes. Il a appuy?? cette conclusion avec une d??rivation de la loi du r??fraction (la suite, mais ind??pendamment de, Snell) et calcul??s correctement les angles pour les deux arcs. Son explication des couleurs, cependant, a ??t?? bas??e sur une version m??canique de la th??orie traditionnelle que les couleurs ont ??t?? produites par une modification de la lumi??re blanche.
Isaac Newton a ??t?? le premier ?? d??montrer que la lumi??re blanche est compos??e de la lumi??re de toutes les couleurs de l'arc en ciel, qui un verre prisme pourrait s??parer dans le spectre complet de couleurs, en rejetant la th??orie que les couleurs ont ??t?? produites par une modification de la lumi??re blanche. Il a ??galement montr?? que la lumi??re rouge se r??fracte moins de lumi??re bleue, qui a conduit ?? la premi??re explication scientifique des principales caract??ristiques de l'arc en ciel. Th??orie corpusculaire de Newton de lumi??re ??tait incapable d'expliquer arcs surnum??raires, et une explication satisfaisante n'a pas ??t?? trouv?? jusqu'?? ce Thomas Young r??alis?? que la lumi??re se comporte comme une onde sous certaines conditions, et peut interf??rer avec elle-m??me.
Des travaux de Young a ??t?? affin?? dans les ann??es 1820 par Biddell George Airy, qui explique la d??pendance de l'intensit?? des couleurs de l'arc sur la taille des gouttelettes d'eau. Descriptions physiques modernes de l'arc en ciel sont bas??s sur Diffusion de Mie, ouvrage publi?? par Gustav Mie en 1908. Les progr??s dans les m??thodes de calcul et de la th??orie optique de continuer ?? conduire ?? une meilleure compr??hension des arcs en ciel. Par exemple, Nussenzveig fournit un aper??u moderne.
Culture
Religion et mythologie
L'arc en ciel a une place dans la l??gende gr??ce ?? sa beaut?? et la difficult?? historique pour expliquer le ph??nom??ne.
Dans la mythologie grecque , l'arc en ciel a ??t?? consid??r?? comme un chemin fait par un messager ( Iris) entre la Terre et le Ciel. En La mythologie chinoise, l'arc en ciel ??tait une fente dans le ciel scell?? par D??esse N??wa utilisant des pierres de cinq couleurs diff??rentes. Dans la mythologie hindoue , l'arc en ciel est appel?? Indradhanush, signifiant la proue Indra, le Dieu de la foudre et tonnerre. Dans la mythologie nordique , un arc en ciel appel?? le Bifr??st pont relie les domaines de Asgard et Midgard, maisons des dieux et des hommes, respectivement. Les Irlandais cachette secr??te de lutin pour son pot de l'or est g??n??ralement dit ??tre ?? la fin de l'arc en ciel. Cet endroit est impossible ?? atteindre, parce que le ciel est un effet d'optique qui d??pend de l'emplacement du spectateur. Lors de la marche vers la fin d'un arc en ciel, elle se d??placera plus loin.
Apr??s D??luge de No??, la Bible rapporte que l'arc en ciel a gagn?? signification que le signe de la promesse de Dieu que la vie terrestre ne serait plus jamais d??truite par les inondations (Gen??se 9,13 ?? 15):
Je ai mis mon arc dans les nuages, et il sera un signe d'alliance entre moi et la terre. Lorsque je fais venir des nuages sur la terre et l'arc est vu dans les nuages, je me souviendrai de mon alliance qui est entre moi et vous et tout ??tre vivant de toute chair; et les eaux ne deviendront plus un d??luge pour d??truire toute chair.
Une autre ancienne repr??sentation de l'arc en ciel est donn??e dans le ??pop??e de Gilgamesh : l'arc en ciel est le ??collier de pierres pr??cieuses de la Grande M??re Ishtar "qu'elle soul??ve dans le ciel comme une promesse qu'elle" ne oubliera jamais ces jours de la grande inondation "qui a d??truit ses enfants. ( L'??pop??e de Gilgamesh , Tablet Eleven)
Puis est arriv?? Ishtar. Elle souleva le collier de grands joyaux que son p??re, Anu, avait cr???? pour lui plaire et lui dit: "dieux c??lestes, aussi s??rement que ce collier de pierreries pend sur mon cou, je ne oublierai jamais ces jours de la grande inondation. Que tous des dieux sauf Enlil viennent ?? l'offre. Enlil ne peut pas venir, car sans raison, il fit sortir le d??luge qui a d??truit mon peuple ".
Art
L'arc en ciel se produit souvent dans les peintures. Foire ceux-ci ont une signification symbolique ou programmatique (par exemple, Albrecht D??rer Melancholia I). En particulier, l'arc en ciel appara??t r??guli??rement dans l'art religieux (par exemple, No?? de Joseph Anton Koch Thanksoffering). Paysagistes romantiques tels que Turner et Constable ??taient plus pr??occup??s par l'enregistrement des effets fugaces de lumi??re (par exemple, l'agent de La cath??drale de Salisbury depuis les jardins). Autres exemples notables apparaissent dans le travail de Hans Memling, Caspar David Friedrich, et Peter Paul Rubens .
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Litt??rature
L'arc en ciel inspire m??taphore et comparaison. Virginia Woolf dans To the Lighthouse souligne le caract??re ??ph??m??re de la vie et la mortalit?? de l'homme ?? travers la pens??e de Mme Ramsey,
- "Il ??tait tout aussi ??ph??m??re que un arc en ciel"
De Wordsworth 1802 po??me " Mon c??ur bondit quand je vois The Rainbow "commence:
- Mon c??ur bondit quand je vois
- Un arc en ciel dans le ciel:
- Ainsi ??tait-il lorsque ma vie a commenc??;
- Ainsi est-il maintenant, je suis un homme;
- Ainsi soit-il quand je vais vieillir,
- Ou laissez-moi mourir! ...
Le newtonienne d??construction de l'arc en ciel est dit avoir provoqu?? John Keats se lamenter dans son 1820 po??me " Lamia ":
- Ne pas tous les charmes volent
- Au simple toucher de la philosophie froid?
- Il y avait un arc en ciel dans le ciel une fois terrible:
- Nous savons sa trame, sa texture; elle est donn??e
- Dans le catalogue sourd des choses communes.
- Philosophie va couper les ailes d'un ange,
- Conqu??rir tous les myst??res par la r??gle et la ligne,
- Vider l'air hant??, et le mien gnomed -
- Unweave un arc en ciel
Contrairement ?? cela est Richard Dawkins; parler de son livre Unweaving the Rainbow:
- "Mon titre est de Keats, qui croyait que Newton avait d??truit toute la po??sie de l'arc-en le r??duisant aux couleurs du prisme. Keats aurait difficilement pu ??tre plus faux, et mon but est de guider tous ceux qui sont tent??s par une vue similaire, ?? la conclusion oppos??e. La science est, ou devrait ??tre, l'inspiration pour une grande po??sie. "
Drapeaux
Historiquement, un drapeau arc-en-a ??t?? utilis?? dans l'allemand Guerre des Paysans au 16??me si??cle comme un signe d'une nouvelle ??re, d'espoir et de changement social. Drapeaux arc ont ??galement ??t?? utilis??s comme un symbole de la Coop??rative mouvement; comme un symbole de paix, en particulier dans l'Italie ; pour repr??senter la Tawantin Suyu ou Inca territoire, le P??rou et l'??quateur ; pqr Communaut??s druzes dans le Moyen-Orient ; et par le Oblast autonome juif. L'arc en ciel appara??t sur le Drapeau de fiert?? gaie, con??u par Gilbert Baker pour la c??l??bration et aujourd'hui Gay Freedom 1978 San Francisco, il est souvent utilis?? pour repr??senter les entreprises ou les districts LGBT-friendly.
Le lieu de l'indigo
Tous les Roy G. Biv mn??moniques suivent la tradition d'inclure la couleur indigo entre bleu et violette. Newton ?? l'origine (1672) nomm?? seulement cinq couleurs primaires: rouge, jaune, vert, bleu et violette. Seulement plus tard, at-il introduire orange et indigo, donnant sept couleurs par analogie avec le nombre de notes dans une ??chelle musicale. Certaines sources omettent maintenant l'indigo, car ce est une couleur tertiaire et en partie en raison de la faible capacit?? des ??tres humains ?? distinguer les couleurs dans la partie bleue du spectre visuel.
Il ya aussi des preuves que l'utilisation de Newton sur la carte bleu et l'indigo termes aux teintes modernes cyan et bleu respectivement.
Depuis arcs sont compos??s d'un spectre presque continu, diff??rentes personnes, notamment ?? travers diff??rentes cultures, d'identifier les diff??rents nombres de couleurs arc en ciel.
