Tại sao sau cơn mưa lại có cầu vồng

Cầu vồng hay mống là hiện tượng tán sắc của các ánh sáng từ Mặt Trời khi khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước mưa. Ở nhiều nền văn hóa khác nhau, cầu vồng xuất hiện được coi là mang đến điềm lành cho nhân thế. Tùy vào số lần phản xạ mà người ta phân ra làm cầu vồng bậc 1, bậc 2... Trong đó cầu vồng bậc 1 là rõ nhất.

2. Vì sao cầu vồng thường xuất hiện sau những cơn mưa mùa hè?

Sau những cơn mưa rào vào mùa hè, trên nền trời thường xuất hiện một dải cầu vồng với bảy sắc màu: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm tím được tạo nên bởi ánh sáng mặt trời bị khúc xạ từ những hạt nước.

Mùa hè, thời gian của những trận mưa rào không dài lắm, thêm vào đó phạm vi cũng không rộng, vì vậy sau cơn mưa ánh sáng mặt trời sẽ xuất hiện ngay. Lúc này trong không trung vẫn còn chứa đầy các hạt nước, hoặc đôi lúc vẫn còn mưa lâm râm. Khi ánh sáng mặt trời bị khúc xạ và phản chiếu bởi các hạt nước, cầu vồng bảy sắc sẽ óng ánh xuất hiện trên nền trời.

Vào mùa đông, thời tiết lạnh lẽo và không khí rất hanh khô, hiếm khi xuất hiện những cơn mưa, vì vậy các trận mưa rào ít đi nên không đủ điều kiện để tạo ra cầu vồng.

3. Vì sao cầu vồng có 7 màu sắc?

Cầu vồng là một hiện tượng quang học kỳ diệu và tuyệt đẹp của mẹ thiên nhiên. Ai trong chúng ta cũng đã ít nhất nhìn thấy 1 lần trong đời hiện tượng cầu vòng này. Đó là một nguồn cảm hứng vô tận cho cuộc sống này.

Cầu vồng 7 màu bắt đầu từ hiện tượng khúc xạ ánh sáng qua những giọt nước và tán sắc thành đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím giống như ở lăng kính. Nhưng 7 màu này ở đâu ra? Đó là dãi 7 màu của bước sóng ánh sáng nhìn thấy được phân tách ra từ ánh sáng mặt trời. Thực chất nó không chỉ có 7 màu mà đó là một dãi màu biến thiên với các bước sóng thay đổi ứng với mỗi màu riêng biệt.

4. Vì sao cầu vồng có hình vòng cung?

Theo quy luật vật lý, một tia sáng đi qua một giọt nước sẽ bị chuyển hướng do tính chất khúc xạ của nước, sau đó phản xạ trở lại bởi bề mặt trong giọt nước rồi khúc xạ một lần nữa khi đi ra. Giữa tia đi vào và tia đi ra khỏi giọt nước hình thành một góc khoảng 42 độ. Ánh sáng mặt trời bao gồm các tia có độ dài sóng khác nhau và chúng sẽ bị phân tách khi đi qua giọt nước. Mức độ khúc xạ của các tia này hơi khác nhau. Tia màu tím đi ra khỏi giọt nước ở một góc khoảng 40 độ trong khi tia màu đỏ đi ra ở khoảng 42 độ.

Để nhìn thấy được cầu vồng, tia sáng phản xạ khỏi giọt nước cần phải đến được mắt người quan sát. Mắt không thể nào tiếp nhận được toàn bộ các tia sáng phản xạ từ một giọt nước, nhưng có thể thấy tia màu xanh từ vài giọt này, tia màu đỏ từ vài giọt khác...

Những giọt nước có tia màu đỏ phản xạ về đến được mắt của người quan sát là những giọt nằm trên một hình nón có đỉnh là vị trí quan sát, trục là đường thẳng đi qua mắt và song song với hướng nắng, độ dốc của nón chính là góc mà tia này phản xạ ra khỏi các giọt nước (42 độ). Tương tự với các màu khác. Như vậy, người quan sát sẽ thấy được các vòng màu, có thứ tự từ ngoài vào trong (góc phản xạ từ lớn tới nhỏ) như sau: đỏ, cam, vàng, lục , lam, chàm nếu đứng trên máy bay hoặc ở một độ cao nhất định.

Cầu vồng là một trong những hiện tượng tự nhiên rất đẹp mà chúng ta có thể dễ dàng quan sát bằng mắt thường sau khi những trận mưa lớn vào ban ngày kết thúc. Cầu vồng thường có hình vòng cung với 7 màu sắc nổi bật đó là: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Nếu các hiện tượng tự nhiên như: nguyệt thực, nhật thực, lốc xoáy,…chỉ xuất hiện vài năm một lần thì cầu vồng lại hoàn toàn ngược lại. Chỉ cần sau những cơn mưa lớn vào mùa hè kết thúc, chắc chắn cầu vồng sẽ xuất hiện. Vậy tại sao có cầu vồng xuất hiện sau mưa? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về vấn đề này.
 

Tại sao sau cơn mưa lại có cầu vồng

 

Lý giải nguyên nhân tại sao cầu vồng xuất hiện sau mưa?

Cầu vồng là một hiện tượng tự nhiên được tạo ra từ hình ảnh phản chiếu của ánh sáng mặt trời thông qua những giọt nước trong không khí hay còn gọi là sự khúc xạ ánh sáng chứ không phải là một vật thể xác định. Sau cơn mưa, không khí sẽ lẫn những giọt nước nhỏ li ti. Khi ánh nắng mặt trời xuất hiện và chiếu rọi vào không khí, những giọt nước nhỏ li ti sẽ trở thành một lăng kính. Lăng kính sẽ bẻ cong tia sáng từ ánh nắng mặt trời sau đó phản xạ lại tạo thành một dải màu sắc liên tục được gọi là quang phổ và đi ra ngoài theo một góc 42 độ.

Bản chất của cầu vồng là sự tán sắc của ánh nắng mặt trời mà ánh nắng mặt trời thì có rất nhiều màu. Tuy nhiên khi nhìn bằng mắt thường, bạn chỉ thấy cầu vồng có 7 màu lần lượt xếp lên nhau theo thứ tự: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Thực chất cầu vồng là một dải gồm hàng triệu màu tán sắc liên tiếp. Trong đó 7 màu mà chúng ta quan sát được là những màu nổi bật nhất. Bên cạnh đó, khi tia sáng mặt trời đi qua lăng kính thủy tinh là các giọt nước thì những màu sắc sẽ lần lượt bị bẻ cong. Những tia màu đỏ thường bị bẻ cong ít nhất nên sẽ nằm phía trên cùng sau đó là đến các tia màu cam, vàng, xanh lá cây, xanh lam và cuối cùng là tia màu tím bị bẻ cong nhiều nhất nên sẽ nằm ở phía dưới cùng. Khi những giọt nước trong không khí càng to thì màu sắc cầu vồng càng rõ.
 

Tại sao sau cơn mưa lại có cầu vồng

 

Những hiện tượng thú vị khác của cầu vồng

Ở mỗi một địa điểm, bạn sẽ nhìn thấy một chiếc cầu vồng hoàn toàn khác: Theo quy luật tự nhiên khi ánh sáng mặt trời chiếu qua các lăng kính là những giọt nước thì sẽ khúc xạ hình thành một góc 42 độ. Chính vì vậy, bạn chỉ có thể thấy được cầu vồng khi ánh sáng mặt trời khúc xạ với giọt mưa ở góc 42 độ. Nếu ở một góc độ khác bạn sẽ không thể thấy. Đặc biệt nếu đứng ở một địa điểm khác, bạn sẽ thấy một chiếc cầu vồng khác mà không phải chiếc cầu vồng ban đầu..

► Cầu vồng đôi, cầu vồng ba: Đôi khi, bạn không chỉ thấy duy nhất một chiếc cầu vồng mà có thể thấy 2 3 cái xuất hiện cùng lúc. Tuy nhiên sẽ có một chiếc cầu vồng màu sắc rất rõ và chiếc còn lại màu mờ nhạt hơn. Đó chính là do sự nhiễu xạ ánh sáng. Hiện tượng này xảy ra khi ánh sáng mặt trời khúc xạ với lăng kính của giọt nước một góc 52 độ trước khi đi ra ngoài ở góc 42 độ. Chính vì vậy nên lúc này bạn sẽ thấy được hai chiếc cầu vồng đồng thời cùng lúc ở góc 42 độ và 52 độ.
 

Tại sao sau cơn mưa lại có cầu vồng

Hiện tượng cầu vồng đôi

► Cầu vồng vào ban đêm: Cầu vồng xuất hiện vào ban ngày là do sự khúc xạ của ánh sáng mặt trời với hơi nước trong không khí sau mưa. Tuy nhiên cầu vồng cũng có thể xuất hiện vào ban đêm do được tạo bởi ánh sáng của Mặt trăng với hơi nước. Các nhà thiên văn học gọi hiện tượng cầu vồng ban đêm là Moonbow. Cầu vồng này có màu trắng, nguyên nhân có thể do ánh sáng Mặt trăng có cường độ quá thấp so với ánh sáng Mặt Trời.

► Cầu vồng lửa: Cầu vồng lửa không có hình vòm như những chiếc cầu vồng bình thường, màu sắc cũng không rõ ràng mà giống như đang bùng cháy. Các nhà khoa học đã giải thích rằng, cầu vồng lửa đơn giản chỉ là những đám mây bị lạnh đột ngột trên cao, trong thời tiết nắng ráo, hình thành những “lưỡi mây” đa sắc màu như ta thấy.

Với những chia sẻ vừa rồi, chắc hẳn bạn đã biết tại sao có cầu vồng sau mưa cũng như vì sao cầu vồng lại có 7 màu và nhiều điều thú vị khác về hiện tượng tự nhiên này. Là một trong những hiện tượng tự nhiên đẹp nhất nên được nhìn ngắm cầu vồng sau một trận mưa tăm tối sẽ mang lại cho bạn những giây phút thư thái tuyệt vời. Xin cảm ơn bạn đọc đã quan tâm theo dõi bài viết!

Cầu vồng không phải một “vật” và nó không tồn tại ở một “địa điểm” cụ thể. Đây là một hiện tượng quang học xuất hiện khi ánh sáng mặt trời và điều kiện khí quyển vừa phải — vị trí của người xem vừa thích hợp để nhìn thấy nó.

Tại sao sau cơn mưa lại có cầu vồng

Khi nào bạn có thể nhìn thấy cầu vồng?

Cầu vồng cần những giọt nước bay lơ lửng trong không khí. Đó là lý do tại sao chúng ta nhìn thấy chúng ngay sau khi trời mưa.

Mặt trời phải ở trên đường chân trời và không bị che khuất bởi mây, núi hoặc các chướng ngại vật khác.

Mặt trời phải ở khá thấp trên bầu trời. Nếu bạn đang ở cùng độ cao với đường chân trời, độ cao của Mặt trời phải dưới 42 ° để tạo ra cầu vồng có thể được nhìn thấy từ góc nhìn của bạn.

Tại sao sau cơn mưa lại có cầu vồng

Làm thế nào để cầu vồng hình thành?

Cầu vồng là một hiện tượng quang học bao gồm ba quá trình: phản xạ, tán sắc và khúc xạ.

Phản xạ

Các giọt nước có thể hoạt động giống như những chiếc gương nhỏ. Khi một tia sáng mặt trời chiếu vào một trong những quả cầu nước nhỏ bé này, phần lớn ánh sáng bật ra phía sau và bị phản xạ trở lại. Trong khi trời mưa, không khí chứa đầy những giọt nước tác động vào nhau giống như một bức màn phản chiếu được tạo nên từ hàng triệu tấm gương nhỏ.

Tán sắc

Nhưng ánh sáng mặt trời có màu trắng - vì vậy, nếu các giọt nước phản xạ ánh sáng mặt trời, làm thế nào cầu vồng có nhiều màu như thế? Đây là lúc quá trình thứ hai phát huy tác dụng: phân tán ánh sáng.

Ánh sáng mặt trời tinh khiết có thể có màu trắng đối với chúng ta, nhưng thật sự nó bao gồm tất cả các màu có thể nhìn thấy được. Ngay sau khi một tia sáng mặt trời đi vào giọt nước, nó sẽ bị tách thành các thành phần từ chính nó, lúc đó chúng ta có thể nhìn thấy dưới dạng một dải màu.

Khúc xạ

Khi tia sáng đi vào và thoát ra khỏi giọt nước, hướng của nó cũng bị thay đổi một chút trong quá trình gọi là hiện tượng khúc xạ. Mỗi màu khúc xạ theo một hướng khác nhau một chút, tạo ra dải màu đầy ấn tượng. 

Tại sao sau cơn mưa lại có cầu vồng

Tại sao cầu vồng lại có hình vòng cung?

Cầu vồng đầy đủ thực sự là một vòng tròn hoàn chỉnh, nhưng từ mặt đất chúng ta chỉ nhìn thấy một phần của nó. Từ máy bay, trong điều kiện thích hợp, người ta có thể nhìn thấy toàn bộ cầu vồng hình tròn.