Cầu vồng là hiện tượng quang học và khí tượng thường xuất hiện khi ánh sáng mặt trời chiếu qua các giọt nước mưa. Dưới đây là quá trình hình thành cầu vồng:
1. Tán Sắc Ánh Sáng
- Tán Sắc: Khi ánh sáng mặt trời đi vào giọt nước, nó bị khúc xạ (bẻ cong) và tán sắc (phân tách) thành các màu sắc khác nhau của quang phổ. Ánh sáng trắng của mặt trời bao gồm nhiều màu sắc khác nhau, và khi đi qua giọt nước, các màu này bị tán sắc và tạo thành dải màu.
- Góc Khúc Xạ: Mỗi màu ánh sáng bị khúc xạ ở một góc khác nhau. Ví dụ, màu đỏ bị khúc xạ ít hơn so với màu tím.
2. Phản Xạ Bên Trong Giọt Nước
- Phản Xạ Nội: Sau khi ánh sáng bị khúc xạ lần đầu khi vào giọt nước, nó bị phản xạ bên trong bề mặt của giọt nước. Ánh sáng bị phản xạ nhiều lần bên trong giọt nước trước khi thoát ra ngoài.
3. Khúc Xạ Lần Hai
- Khúc Xạ Khi Thoát Ra: Khi ánh sáng thoát ra khỏi giọt nước, nó lại bị khúc xạ một lần nữa. Sự khúc xạ này làm cho ánh sáng tán sắc mạnh hơn và làm cho các màu sắc của cầu vồng trở nên rõ ràng hơn.
4. Góc Nhìn Cầu Vồng
- Góc Quan Sát: Cầu vồng thường xuất hiện ở góc 40-42 độ so với hướng đối diện của mặt trời. Khi bạn đứng lưng quay về phía mặt trời và nhìn về phía giọt nước mưa, bạn có thể nhìn thấy cầu vồng. Góc này thay đổi tùy thuộc vào vị trí của người quan sát và mặt trời.
5. Thứ Tự Màu Sắc
- Dải Màu: Cầu vồng thường có các màu theo thứ tự từ ngoài vào trong: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Đây là thứ tự của các màu sắc trong quang phổ ánh sáng trắng khi bị tán sắc.
Cầu vồng là một hiện tượng thiên nhiên tuyệt đẹp, minh chứng cho sự kỳ diệu của ánh sáng và nước. Qua quá trình khúc xạ, phản xạ và tán sắc, cầu vồng mang lại cho chúng ta những dải màu rực rỡ trên bầu trời sau cơn mưa.