Laboratório Multimidia - LMM
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Arco-íris
O exemplo mais encantador de dispersão cromática é um arco-íris. Quando a luz solar branca é interceptada por uma gota de água na atmosfera, a luz refrata na gota, reflete da superfície interna da gota, e então refrata fora da gota. Como o prisma, a primeira refração separa a luz solar em suas cores componentes e a segunda refração aumenta a separação. O resultado é o arco-íris. Esta aplicação java mostra a Física do arco-íris.

 



O círculo preto representa uma gota de água na atmosfera. Inicialmente, a luz vermelha está vindo da esquerda; você pode clicar dentro dos blocos coloridos para mudar a cor da luz que está entrando.

O raio que está entrando é não-polarizado que pode ser representado como uma mistura de duas ondas polarizadas cujos planos de polarização são perpendiculares um ao outro. Assim a anotação " 50% | 50%+ " diz que metade é polarizado na direção para cima-abaixo e metade é perpendicular à tela.

 

Muitas coisas podem acontecer à luz.

  • Parte do raio entrante é refletida atrás à atmosfera (indicado através de raio número 1). A intensidade de cada componente polarizada é mostrado ao longo do caminho do raio.
  • Parte da luz refrata na gota, então refrata atrás da atmosfera (raio número 2).
  • Alguns refletem da superfície interna da gota, e refrata atrás da atmosfera (raio número 3). Isto dá origem ao arco-íris ordinário.
  • Alguns refletem duas vezes dentro da gota, então refrata atrás da atmosfera. (raio número 4) Isto dá origem ao arco-íris secundário que às vezes é visto.
Você pode arrastar o raio entrante, pode mover para cima e para baixo, e pode ver como ocorre a mudança de intensidades relativa. R é o raio da gota de água; b é a distância vertical do raio entrante do centro do círculo.

A intensidade da luz que vem dos raios 3 e 4 é plotted contra ver ângulo. Clique ^ ou v para mudar a escala. Para o raio número 3 há um máximo que se espalha o ângulo, e para raio número 4 há um mínimo,isto é por que há cumes fortes na intensidade se espalhada. O arco-íris é de fato um disco de luz se espalhada, mas é mais luminoso à extremidade; o disco para comprimentos de onda diferentes é um tamanho diferente, e isso é por que nós vemos que a cor efetua lá.

Você pode clicar dentro do quadrado branco e vê o que acontecerá com a luz branca.

Quando a luz refratar, segue a lei de refração
    ni sin(£ci)=nr sin( £cr)
Onde n é o índice de refração. O número no canto esquerdo abaxo i é o ângulo de incidência, r é o ângulo de refração.


A maior parte da luz é refratada para fora pelo raio 2. Quando seus olhos interceptam as cores distintas nas gotas, o vermelho que vc vê vem das gotas que fazem um ângulo um pouco maior no ceu, em comparação ao azul. Você ve um arco circular de cor, com vermelho por fora e azul
por dentro. Clique dentro da caixa colorida para obter o efeito. Você pode pingar uma das gotas. Tente!