Введение
Возможно, первое воспоминание о радуге у каждого человека связано с его детством. Конкретно в это беззаботное и красивое время судьбы люди начинают знакомиться с окружающим его явлениями и миром. Конечно же, яркое впечатление создаёт радуга – прекрасная, но одновременно с этим до тех пор пока еще загадочная и непонятная. Радугу возможно подметить не только по окончании дождя – в летний солнечный сутки, распыляя, к примеру, воду из пульверизатора, кроме этого возможно замечать радугу.
Естественным образом появляется вопрос: механизм возникновения и каковы причины радуги. В данной работе явление радуги будет рассмотрено с позиций физики, например, будут рассмотрены те физические явления, благодаря которым она появляется.
История изучений радуги
Прежде, чем мы начнем рассмотрение самих физических явлений, лежащих в базе появления радуги, разглядим кое-какие нюансы истории изучения этого явления. Но, сначала направляться дать определение самому понятию радуга.
Радуга — атмосферное оптическое и метеорологическое явление, замечаемое при освещении Солнцем (время от времени Луной) множества водяных капель (дождя либо тумана). Радуга выглядит как многоцветная дуга либо окружность, составленная из цветов спектра (от внешнего края вовнутрь: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, светло синий, светло синий, фиолетовый). Фактически, эти цвета и упоминаются в известной поговорке: «Каждый охотник хочет знать, где сидит фазан». Но, направляться учитывать, что в действительности спектр радуги постоянен, и цвета переходят приятель в приятеля медлено, через множество оттенков.
Практически, научное объяснение радуги было дано, с позиций истории, не так уж и в далеком прошлом, не смотря на то, что люди замечали отличные (радужные) цвета радуги с незапамятных времен и, в принципе, имели представление о том, что образование радуги связано с освещением дождевых капель.
Первым, кто, по всей видимости, применил научный подход к изучению радуги, был персидский астролог Кутб ад-Дин аш-Ширази (1236—1311)
Спустя пара столетий, в 1611 г., хорватский ученый Марк Антоний де Доминис в собственном труде на основании умелых наблюдений пришёл к заключению, что радуга получается в следствии отражения от внутренней поверхности капли дождя и двукратного преломления светового луча — при входе в каплю и при выходе из неё.
Ответ на вопросы, которые связаны с формой, и угловыми размерами радуги на небесном своде, дал французский физик Рене Декарт (1596-1650), что замечал явление искусственой радуги на водяной пыли фонтанов и проводил испытания по получению радуги посредством стеклянных шаров, наполненных водой.
Наконец, Исаак Ньютон в собственном трактате «Оптика» дополнил теорию Декарта и де Доминиса тем, что разъяснил обстоятельства происхождения цветов радуги.
Рис.1. Радуга
Опыт Ньютона, разрешивший растолковать природу цветов радуги.
Конечно, вопрос о обстоятельствах разной окраски тел занимал ум человека уже весьма в далеком прошлом. Впредь до начала изучений Ньютона было накоплено множество наблюдений – как житейских, так и научных – касающихся этого вопроса. К примеру, считалось, что цвет есть свойством самого тела, не смотря на то, что, отмечалось, что в зависимости от времени дня либо условий освещенности в цвете тел выявляются большие отличия. Кроме этого существовало мнение, что разные цвета появляются в следствии «темноты» и смешивания света. Конечно же, с позиций современности эти догадки кажутся забавными.
Игра цветов в стеклянных призмах и гранёных алмазах кроме этого была известна. Но сообщение наблюдавшихся явлений не была очевидна, и все изучения пребывали на уровне ложных гипотез и наблюдений. Сопоставить все эти разнообразные явления и распознать полную и подлинную сущность вещей удалось Исааку Ньютону. Конкретно его изучения разрешили растолковать происхождение цвета, а а также, сообщение цветов радуги с таким явлением, как дисперсия.
Дисперсия света (разложение света) — это явление, обусловленное зависимостью полного показателя преломления вещества от частоты (либо длины волны) света (частотная дисперсия), либо, что то же самое, зависимость фазовой скорости света в веществе от длины волны (либо частоты). Разглядим опыт, совершённый Исааком Ньютоном.
Ньютон изучил цвета, замечаемые при преломлении света, в связи с попытками улучшения телескопов. Отметим, но, что дисперсия света была открыта Ньютоном экспериментально, а самоё полное теоретическое объяснение взяла существенно позднее 
Рис.2. Опыт Ньютона.
В данном опыте свет от фонаря освещает узкое отверстие (щель). При помощи линзы L изображение щели получается на экране MN в виде маленького белого прямоугольника . Но, в случае, если поместить на пути лучей призму P, ребро которой параллельно щели, обнаруживается, что изображение самой щели смещается и получает вид окрашенной полосы, переходы цветов в которой от красного к фиолетовому подобны замечаемым в радуге. Ньютон назвал полученное изображение спектром. Ученый кроме этого понял, что при направлении на призму не белого, а цветного света, изображение щели сводится к цветному прямоугольнику, находящемуся в соответствующем месте спектра. Т.е. в зависимости от цвета, свет отражается на разные углы от начального изображения .
Так, возможно заявить, что свет различных цветов характеризуется разными показателями преломления в данном веществе, либо, принимая к сведенью, что различным цветам соответствуют разные длины волн – показатель преломления вещества зависит од длины световой волны и возрастает по мере повышения длины волны. Сопоставляя наблюдения, Ньютон кроме этого сделал вывод о том, что солнечный свет имеется совокупность несложных цветов, которая при помощи призмы разлагается, давая спектральное изображение щели [1].