Що знаходиться по боках веселки?

Веселка – дуже гарне природне явище, яке ми всі бачили. Але можна отримати веселку і самому, розклавши промінь світла на складові. До Ісака Ньютона ніхто не здогадувався, що біле світло складається з різних кольорів, кожен із яких, проходячи через скляну призму, заломлюється по-різному. Після цього стало зрозуміло, що таке фарби, чому вони дають ефект кольору. Якщо який-небудь предмет відбиває всі промені, що падають на нього, цей предмет здаватиметься білим. Покриваючи білий папір шаром фарби, ми "затримуємо" певні кольори, відбиваючи якийсь конкретний колір.

А що знаходиться по боках у веселки, там, де немає жодного кольору? Першим поставив собі це питання відомий астроном Вільям Гершель. Так само, як Ньютон, Гершель отримав спектр, і у різні його ділянки ставив термометр. При цьому на кожному кольорі спектру термометр показував температуру вище за кімнатну. Але особливо високу температуру показував термометр не в самому спектрі, а вже в темряві, поряд із крайніми червоними променями спектра. Сумнівів не було – є якісь невидимі промені, які також заломлюються у призмі та несуть більшу енергію, ніж решта. Ці промені були названі інфрачервоними, вони заломлювалися менше червоних і мали довжину хвилі більше за них. Інша назва цих променів – теплові, їх виділяють нагріті тіла, перш ніж вони починають випускати промені видимого спектра.

Слідом за публікацією Гершеля про виявлені ним інфрачервоні промені (1801 р.) пішло повідомлення фізика П. Ріттера про невидимі промені, але вже які лежать на іншому боці біля веселки, далі фіолетових. Названі вони були ультрафіолетовими. Саме це проміння допомагає нам засмагати.

Видима частина спектру включає електромагнітні хвилі довжиною від 4*10^-5 см (фіолетові) до 8*10^-5 см (червоні). Але електромагнітні хвилі бувають завдовжки від кілометрів (радіохвилі) до "жорстких" рентгенівських променів з довжиною хвилі близько 10 см. Є й більш короткі електромагнітні хвилі - так звані гамма-промені.

Чому ж бачимо ми лише крихітну смужку, як би затиснуту між боками веселки? Адже діапазон електромагнітних коливань дуже широкий, хвилі по довжині змінюються більш ніж у мільярди разів, а ми бачимо хвилі, довжина яких змінюється лише в 2 рази?

Можна сказати, що людині для практичних цілей підходять не всі довжини хвиль веселки. Гамма-промені та рентгенівські промені випромінюються за особливих обставин, навколо нас їх майже немає. Це дуже добре, тому що вони викликають так звану променеву хворобу.

Довгі радіохвилі були б украй незручні. Вони вільно огинають перешкоди метрової величини, і ми не могли б розглянути предмети, які нам життєво необхідно бачити.

Що ж, вибір тонкої смужки довжин хвиль, яку ми називаємо видимим світлом, конкретно на цій ділянці шкали електромагнітних хвиль зроблений природою випадково? Ні, тут не випадок. Насамперед максимум випромінювання електромагнітних хвиль Сонця лежить саме посередині видимого спектра, у його жовто-зеленої області. Але це не головне!

Справа в тому, що ми живемо на дні повітряного океану. Земля оточена атмосферою. Ми її вважаємо прозорою чи майже прозорою. І вона є такою насправді, але тільки для дуже тонкої ділянки діапазону, до сприйняття якого пристосувалося око. Кисень сильно поглинає ультрафіолетові промені. Пари води затримують інфрачервоне випромінювання. Довгі радіохвилі відкидаються назад у космічний простір внаслідок відбиття від іоносфери.

Таким чином, у процесі природного відбору живі організми придбали орган, чутливий якраз до випромінювань, що лежать між боками у веселки, і найбільше придатним для свого призначення.

Те, що максимум випромінювання Сонця точно припадає на середину веселки слід, ймовірно, вважати додатковим подарунком природи.