Khi nào xuất hiện cầu vồng?

Cầu vồng là gì?

Cầu vồng là một hiện tượng khí tượng được gây ra bởi sự phản xạ, khúc xạ và tán sắc ánh sáng trong các giọt nước mưa dẫn đến một dải ánh sáng đầy màu sắc xuất hiện trên bầu trời. Nó có hình dạng của một vòng cung tròn nhiều màu sắc. Cầu vồng gây ra bởi ánh sáng Mặt Trời luôn xuất hiện ở phần bầu trời đối diện trực tiếp với mặt trời.

Hình dạng của cầu vồng

Cầu vồng có thể xuất hiện là vòng tròn đầy đủ. Tuy nhiên, người quan sát thường chỉ nhìn thấy một vòng cung được hình thành bởi các giọt nước mưa được chiếu sáng từ mặt đất, và tập trung vào một đường thẳng từ Mặt Trời đến mắt người quan sát.

Cầu vồng đôi và các cầu vồng phụ nằm bên trong cầu vồng chính xuất hiện trên bầu trời. Thứ tự của màu sắc của cầu vồng phụ thứ nhất(phía ngoài) bị đảo ngược so với cầu vồng chính. Ảnh: Wikipedia.

Trong một cầu vồng chính, vòng cung hiển thị màu đỏ ở phần bên ngoài và màu tím ở phía bên trong. Cầu vồng này được gây ra bởi ánh sáng bị khúc xạ khi đi vào một giọt nước, sau đó được phản chiếu bên trong mặt sau của giọt nước và khúc xạ lại khi rời khỏi nó.

Trong cầu vồng đôi, một vòng cung thứ hai được nhìn thấy phía bên ngoài vòng cung chính và có thứ tự màu sắc của nó bị đảo ngược, với màu đỏ ở phía bên trong của vòng cung. Điều này được gây ra bởi ánh sáng được phản xạ hai lần vào bên trong giọt nước trước khi rời khỏi nó.

Điều kiện xuất hiện cầu vồng?

Cầu vồng không nằm ở một khoảng cách cụ thể từ người quan sát, mà đến từ ảo ảnh quang học gây ra bởi bất kỳ giọt nước mưa nào nhìn từ một góc nhất định so với nguồn sáng. Do đó, cầu vồng không phải là một vật thể và không thể tiếp cận về mặt vật lý.

Thật vậy, người quan sát không thể nhìn thấy cầu vồng từ những giọt nước ở bất kỳ góc độ nào ngoài góc thông thường là 42 độ so với hướng đối diện với nguồn sáng. Ngay cả khi một người quan sát nhìn thấy một người quan sát khác có vẻ "ở dưới" hoặc "ở cuối" của cầu vồng, thì người quan sát thứ hai sẽ nhìn thấy một cầu vồng khác khác xa hơn ở góc độ góc nhìn của người quan sát thứ nhất.

Cầu vồng hình tròn được chụp ở gần bờ biển Cottesloe Beach ở Perth, Australia từ trên một chiếc trực thăng bởi Colin Leonhardt năm 2013.

Cầu vồng có thể được quan sát bất cứ khi nào có những giọt nước trong không khí và ánh sáng mặt trời chiếu từ phía sau người quan sát ở một góc độ thấp. Bởi vì điều này, cầu vồng thường được nhìn thấy trên bầu trời phía tây vào buổi sáng và trên bầu trời phía đông vào buổi tối sớm.

Hình ảnh cầu vồng ngoạn mục nhất xảy ra khi một nửa bầu trời vẫn còn tối với những đám mây mưa, và người quan sát đang ở một điểm có bầu trời không mây theo hướng mặt trời. Kết quả là một cầu vồng phát sáng tương phản với nền tối. Trong điều kiện tầm nhìn tốt như vậy, cầu vồng thứ cấp lớn hơn nhưng mờ hơn thường được nhìn thấy. Nó xuất hiện khoảng 10 độ bên ngoài cầu vồng chính, với thứ tự màu sắc đảo ngược.

Hiệu ứng cầu vồng cũng thường được thấy ở gần thác nước hoặc đài phun nước. Ngoài ra, hiệu ứng có thể được tạo ra một cách nhân tạo bằng cách phân tán các giọt nước vào không khí trong một ngày nắng. Hiếm khi, cầu vồng mặt trăng hoặc cầu vồng vào ban đêm, có thể được nhìn thấy vào những đêm trăng rất sáng. Vì nhận thức thị giác của con người về màu sắc bị giảm đi trong điều kiện ánh sáng yếu, nên cầu vồng mặt trăng thường được coi là màu trắng.

Ý nghĩa trong văn hoá

Cầu vồng xảy ra thường xuyên xuất hiện trong thần thoại, và trong nghệ thuật. Ví dụ: Trong thần thoại Bắc Âu, cây cầu vồng Bifröst kết nối thế giới của đàn ông (Midgard) và vương quốc của các vị thần (Asgard). Cuchavira là vị thần của cầu vồng của người da đỏ Muisca ở Colombia ngày nay, và khi những cơn mưa thường xuyên trên thảo nguyên Bogotá kết thúc, mọi người cảm ơn vị thần này đã dâng vàng, ốc và các viên ngọc lục bảo nhỏ. Nơi ẩn náu bí mật của nồi vàng của người yêu tinh Ailen thường được cho là ở phía cuối cầu vồng. Nơi này là không thể tiếp cận được, bởi vì cầu vồng là một hiệu ứng quang học không thể tiếp cận.