Khám phá “bí mật” của hiện tượng cầu vồng

Cầu vồng là hiện tượng quang học thiên nhiên tuyệt đẹp mà hầu như ai trong chúng ta đều từng được chiêm ngưỡng.

Hiện tượng cầu vồng về bản chất là sự tán sắc ánh sáng Mặt trời khi khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước mưa. Cầu vồng thực ra có rất nhiều màu sắc, trong đó có 7 màu nổi bật là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

Một điều mà nhiều người ít để ý là màu sắc của cầu vồng rất có quy luật: màu đỏ bao giờ cũng nằm trên cao nhất và màu tím luôn nằm ở dưới cùng. Nguyên nhân là vì nó phụ thuộc vào các giọt nước phản xạ.

Những giọt nước ở trên cao bao giờ cũng tạo nên màu đỏ, trong khi những giọt thấp hơn lại khúc xạ ra màu lam. Ở các góc độ khác nhau, cầu vồng lại mang những hình thù nhất định khiến ta có cảm giác nó đang di chuyển. Giọt nước càng to thì màu của cầu vồng càng rõ và ngược lại.

Có bao nhiêu loại cầu vồng?

Cầu vồng có nhiều dạng: cầu vồng đôi, cầu vồng ba, cầu vồng bốn… Đó là số lượng cầu vồng cùng xuất hiện trên bầu trời, chúng lớn hơn, màu nhạt hơn và thứ tự màu ngược lại so với cầu vồng nhỏ. Giữa các cầu vồng tồn tại khoảng đai vòng tối gọi là dải Alexander.

Cầu vồng song sinh là một hiện tượng hiếm. Chúng là hai cầu vồng cùng một nhánh chứ không phải những vòng tròn đồng tâm như cầu vồng đôi.

Cầu vồng đôi thường xảy ra khi có hai cơn mưa rào cùng lúc, tức là khi có sự kết hợp của các giọt nước lại với nhau.

Cầu vồng đôi

Ngoài hiện tượng cầu vồng sau cơn mưa còn có hiện tượng cầu vồng lửa, hiện tượng cực hiếm là cầu vồng sương, cầu vồng Mặt trăng.

Cầu vồng sương xuất hiện do những màn sương mỏng cũng có khả năng tương tự các cơn mưa rào trong điều kiện không khí bị lạnh đột ngột.

Cầu vồng sương

Cầu vồng Mặt trăng có thể xuất hiện khi hội tụ đủ 3 yếu tố trăng thấp, tròn và mưa cùng lúc.

Cầu vồng lửa là vầng hào quang nhiều màu sắc xuất hiện ngang trên bầu trời, còn có tên gọi khác là vòng cung circumhorizontal. Khi được nhìn thấy trên bầu trời, vầng hào quang nhiều màu sắc này trông gần giống cầu vồng.

Cầu vồng lửa

Tuy nhiên, cầu vồng lửa chỉ xuất hiện trong những đám mây ti và tại vĩ độ nhất định. Chúng không phải là vòng tròn nhưng có màu giống như cầu vồng đang lan ra bùng cháy nên mới được gọi như trên. Đứng trên khía cạnh khoa học, nó 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.

Vì sao chỉ thấy một nửa cầu vồng?

Trái đất của chúng ta có độ cong nên ta chỉ có thể thấy được một nửa cầu vồng. Chỉ khi nào quan sát bằng vệ tinh hay tàu vũ trụ, cả một vòng cầu vồng mới hiện ra trước mắt.

Ngọc Khánh (t.h)