Vì sao cầu vồng thứ hai nhạt hơn và đảo thứ tự màu?

Khám phá khoa học · Liên hệ Vật lý 9 · Nội dung bổ trợ, không phải đề thi chính thức

Cầu vồng phụ liên quan đến đường ánh sáng có hai lần phản xạ bên trong giọt nước, thay vì một lần như cầu vồng chính. Đường đi khác làm thứ tự màu đảo lại và ánh sáng phụ thường yếu hơn.

Khi ánh sáng vào một giọt, nó bị khúc xạ; phần phản xạ bên trong rồi ra ngoài lại được khúc xạ. Các màu có đường lệch khác nhau. Hình học của những đường ấy quyết định màu nào xuất hiện ở từng phía của dải quan sát.

NOAA giải thích rằng với đường hai phản xạ, cầu vồng thứ hai có thứ tự màu đối lại cầu vồng chính. Trong cách nhìn quen thuộc, đỏ nằm phía trong của cầu vồng phụ, trong khi đỏ ở phía ngoài cầu vồng chính. Không phải các màu trong nguồn sáng tự đổi chỗ trước khi đến giọt nước.

Vì sao cầu vồng phụ nhạt hơn?

Chỉ một phần ánh sáng đi theo đường phản xạ cần thiết rồi ra tới hướng mắt. Đường có thêm phản xạ không giữ nguyên toàn bộ lượng ánh sáng ban đầu, nên dải phụ thường khó thấy hơn. Điều kiện ánh sáng và nền trời cũng ảnh hưởng quan sát.

Cầu vồng thứ hai không cần một tấm gương lớn đặt ngoài trời để phản chiếu dải thứ nhất. Chúng là hai nhóm đường ánh sáng qua các giọt nước trong cùng cảnh, không phải một cầu vồng vật chất treo ở một vị trí cố định rồi có ảnh của nó.

Cách nhớ: Đổi đường đi có thể đổi thứ tự màu, chứ không chỉ làm dải sáng dịch sang chỗ khác.

Tự kiểm: Giọt nước có đúng là một lăng kính nhỏ theo mọi nghĩa không? Không. Lăng kính là ví gần đúng cho tách màu; muốn giải cầu vồng phụ còn phải xét phản xạ bên trong và hình học quan sát.

Học tiếp trên UocMoLon: Lăng kính.

Nguồn đối chiếu: NOAA/NASA — What Causes a Rainbow?.