Cầu vồng là hiện tượng quang học thiên nhiên mà con người có thể dễ dàng quan sát bằng mắt thường. Ở những nền văn hóa khác nhau, khi cầu vồng xuất hiện còn được coi là điềm lành cho nhân thế. Vậy cầu vồng xuất hiện khi nào, tại sao chúng ta chỉ thường thấy trong mùa? Những thắc mắc này sẽ được millsgen.com chúng tôi giải đáp chi tiết trong nội dung bài viết này nhé.
I. Cầu vồng là gì?
Cầu vồng có hình cung tròn
Để biết được cầu vồng xuất hiện khi nào, trước tiên chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu khái quát về hiện tượng tự nhiên này nhé. Cầu vồng là hiện tượng quang học tự nhiên mà chúng ta đều đã được chiêm ngưỡng. Thực chất, cầu vồng là sự tán sắc ánh sáng của Mặt Trời khi khúc xạ và phản xạ qua những giọt mưa.
Cầu vồng thực tế có rất nhiều màu sắc trong đó nổi bật nhất là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Phụ thuộc vào số lần phản xạ mà người ta sẽ phân chia cầu vồng thành cầu vồng bậc 1, bậc 2… Trong đó, cầu vồng bậc 1 là nhìn rõ nhất, do chỉ có 1 lần phản xạ nên năng lượng ánh sáng mạnh nhất.
Thường cầu vồng mà chúng ta nhìn thấy là cầu vồng bậc 1. Tuy nhiên có những lúc chúng ta còn quan sát được cầu vồng bậc 2 mà trật tự màu sắc lại ngược so với bậc 1 và cường độ ánh sáng của chúng cũng yếu hơn. Do cầu vồng được nhìn bởi cùng 1 góc nên cường độ ánh sáng của những tia nắng mặt trời xuyên qua giọt nước là cực đại nên chúng ta sẽ thấy cầu vồng có hình cung tròn.
II. Cầu vồng xuất hiện khi nào?
Cầu vồng thường xuất hiện sau những cơn mưa rào mùa hè
Thực tế, cầu vồng chỉ là hình ảnh phản chiếu của ánh sáng Mặt trời qua những giọt nước có trong không khí nên thường được gọi là sự khúc xạ ánh sáng. Ánh sáng mặt trời là hỗn hợp các màu sắc hòa trộn với nhau mà mắt thường của chúng ta không thể nhận biết được. Chỉ khi chúng được chiếu qua 1 lăng kính thủy tinh, các tia sáng ấy bị bẻ cong để tạo thành 1 dải màu sắc liên tục được gọi là quang phổ. Do những tia ánh sáng màu đỏ bị bẻ cong ít nhất, sau đó là đến các tia sáng màu cam, vàng, lục, lam và cuối cùng là tia sáng màu tím.
Các giọt nước ở trong không khí thay thế vai trò của lăng kính. Vì thế, khi mặt trời đi qua những lăng kính này, các tia sáng bị bẻ cong và sau đó phản xạ lại đi ra ngoài giọt nước theo góc 42 độ. Điều này đã giải thích được lý do cầu vồng xuất hiện khi nào cũng như tại sao chúng ta chỉ có thể thấy cầu vồng khi quay lưng lại với mặt trời và mắt nhìn theo một góc khoảng 42 độ.
Chính vì thế mà sau những cơn mưa rào mùa hè, trên bầu trời thường xuất hiện cầu vồng được tạo bởi ánh sáng mặt trời bị khúc xạ từ những giọt nước mưa. Mùa hè, thời gian của những trận mưa rào thường không quá dài, thêm vào đó phạm vi mưa cũng không rộng, do đó mà sau cơn mưa ánh sáng mặt trời sẽ ngay lập tức xuất hiện chứ không bị che lấp. Lúc dày do trong không khí vẫn còn chứa những giọt nước mưa hoặc đôi lúc vẫn còn mưa nhỏ. Khi ánh sáng mặt trời bị khúc xạ và phản chiếu bởi những giọt mưa, cầu vồng sẽ xuất hiện trên bầu trời.
III. Những bí mật đằng sau hiện tượng cầu vồng
- Bản chất của cầu vồng là sự tán sắc của ánh sáng Mặt Trời khi khúc xạ và phản xạ qua lăng kính là những giọt nước mưa. Có một điều mà nhiều người ít khi để ý là màu sắc của cầu vồng có quy luật, đó là màu đỏ lúc nào cũng nằm ở vị trí cao nhất và mùa tím ở dưới cùng. Nguyên nhân của điều này là do nó phục thuộc vào các giọt nước phản xạ.
- Không bao giờ có chuyện hai người cùng nhìn thấy cầu vồng giống nhau, bởi để quan sát được cầu vồng xuất hiện khi nào thì chúng ta phải chờ mặt trời tạo góc dưới 42 độ so với đường chân trời và khi cao hơn 42 độ thì chúng ta không thể thấy được.
- Do Trái Đất có độ cong nên chúng ta chỉ có thể nhìn thấy nửa cầu vồng. Chỉ khi nào quan sát bằng tàu vũ trụ, vệ tinh thì cả một vòng cầu vồng mới xuất hiện. Nếu nhìn từ máy bay hay đứng trên núi nhìn xuống, chúng ta có thể thấy cầu vồng là một vòng tròn.
Cầu vồng xuất hiện vào ban đêm là sự phản chiếu trên bề mặt của mặt trời
- Cầu vồng có thể xuất hiện vào ban đêm và được gọi là cầu vồng mặt trăng. Nguyên nhân là do cầu vồng được tạo ra bởi ánh sáng phản chiếu trên bề mặt của mặt trăng chứ không phải từ ánh sáng mặt trời.
- Cầu vồng rất hiếm khi xuất hiện vào những buổi trưa. Bởi đây là hiện tượng tán sắc của ánh sáng mặt trời khi khúc xạ và phản xạ qua những giọt nước ở nền nhiệt khoảng 42 độ C. Chính vì thế mà buổi trưa ít khi xuất hiện cầu vồng bởi nền nhiệt độ thường cao hơn mức thích hợp này.
- Chúng ta không thể tiến sát tới cầu vồng. Thực tế, cầu vồng cũng di chuyển khi chúng ta di chuyển, bởi vì ánh sáng tạo nên cầu vồng được hình thành ở khoảng cách xa và góc nhất định nên khoảng cách này luôn tồn tài, không thể thu hẹp được.
Cầu vồng màu trắng rất hiếm gặp
- Cùng 1 thời điểm có thể nhìn thấy nhiều cầu vồng. Chúng ta có thể nhìn thấy nhiều hơn 1 cầu vồng khi ánh sáng mặt trời khúc xạ lại bên trong giọt nước và chia thành những màu sắc thành phần. Hiện tượng cầu vồng đôi xuất hiện khi điều này xảy ra bên trong giọt nước 2 lần hoặc 3 lần, thậm chí là có thể là 4 lần.
- Cầu vồng lửa là hiện tượng bí ẩn. Chúng không phải là vòng tròn nhưng lại có màu gần giống với cầu vồng. Xét trên khía cạnh khoa học, cầu vồng lửa đơn giản là những đám mây bị lạnh đột ngột trong thời tiết nắng, hình thành những lưỡi mây đa sắc mà chúng ta thường thấy.
Tóm lại, cầu vồng là dải gồm rất nhiều màu sắc khác nhau nhưng mắt chúng ta chỉ có thể quan sát được 7 màu nổi bật nhất. Bên cạnh đó, những tia sáng mặt trời khi đi qua các giọt nước thì sắc màu lần lượt bị bẻ cong. Khi những giọt nước mưa trong không khí càng to thì cầu vồng càng rõ. Hy vọng với những thông tin trên đây bạn đã biết được cầu vồng xuất hiện khi nào, cũng như có thêm những kiến thức hữu ích về hiện tượng thiên nhiên này.