Что находится по бокам у радуги?

Радуга - очень красивое природное явление, которое мы все видели. Но можно получить радугу и самому, разложив луч света на составляющие. До Исаака Ньютона никто не догадывался, что белый свет состоит из различных цветов, каждый из которых, проходя через стеклянную призму, преломляется по-разному. После этого стало понятно, что такое краски, почему они дают эффект цвета. Если какой-нибудь предмет отражает все лучи, падающие на него, то этот предмет будет казаться белым. Покрывая белую бумагу слоем краски, мы "задерживаем" определенные цвета, отражая какой-нибудь конкретный цвет.

А что находится по бокам у радуги, там, где нет никакого цвета?

А что находится по бокам у радуги, там, где нет никакого цвета? Первым задал себе этот вопрос известный астроном Вильям Гершель. Так же, как Ньютон, Гершель получил спектр, и в различные его участки ставил термометр. При этом на каждом цвете спектра термометр показывал температуру выше комнатной. Но особенно высокую температуру показывал термометр не в самом спектре, а уже в темноте, рядом с крайними красными лучами спектра. Сомнений не было – есть какие-то невидимые лучи, которые также преломляются в призме и несут большую энергию, чем остальные. Эти лучи были названы инфракрасными, они преломлялись меньше красных и имели длину волны больше них. Другое название этих лучей – тепловые, их выделяют нагретые тела прежде, чем они начинают испускать лучи видимого спектра.

Вслед за публикацией Гершеля об обнаруженных им инфракрасных лучах (1801 г.) последовало сообщение физика П. Риттера о невидимых лучах, но уже лежащих на другом боку у радуги, дальше фиолетовых. Названы они были ультрафиолетовыми. Именно эти лучи помогают нам загорать.

Видимая часть спектра включает электромагнитные волны длиной от 4*10-5 см (фиолетовые) до 8*10-5 см (красные). Но электромагнитные волны бывают длиной от километров (радиоволны) до "жестких" рентгеновских лучей с длиной волны около 10-8 см. Есть и более короткие электромагнитные волны – так называемые гамма-лучи.

Почему же видим мы только крохотную полоску, как бы зажатую между боками радуги? Ведь диапазон электромагнитных колебаний очень широк, волны по длине меняются более чем в миллиарды раз, а видим мы волны, длина которых меняется лишь в 2 раза?

Можно сказать, что человеку для практических целей подходят не все длины волн радуги. Гамма-лучи и рентгеновские лучи испускаются при особых обстоятельствах, вокруг нас их почти нет. Это очень хорошо, так как они вызывают так называемую лучевую болезнь.

Длинные радиоволны были бы крайне неудобны. Они свободно огибают препятствия метровой величины, и мы не могли бы рассмотреть предметы, видеть которые нам жизненно необходимо.

Что же, выбор узкой полоски длин волн, которую мы именуем видимым светом, именно на данном участке шкалы электромагнитных волн сделан природой случайно? Нет, здесь далеко не случай. Прежде всего максимум излучения электромагнитных волн Солнца лежит как раз посредине видимого спектра, в его желто-зеленой области. Но не это главное!

Все дело в том, что мы живем на дне воздушного океана. Земля окружена атмосферой. Мы ее считаем прозрачной или почти прозрачной. И она является таковой в действительности, но только для очень узкого участка спектра, к восприятию которого как раз приспособился глаз. Кислород сильно поглощает ультрафиолетовые лучи. Пары воды задерживают инфракрасное излучение. Длинные радиоволны отбрасываются назад в космическое пространство вследствие отражения от ионосферы.

Таким образом, в процессе естественного отбора живые организмы приобрели орган, чувствительный как раз к излучениям, лежащим между боками у радуги, и наиболее подходящим для своего назначения.

То, что максимум излучения Солнца точно приходится на середину радуги, следует, вероятно, считать дополнительным подарком природы.

Инструменты