Иризация облаков и физический смысл явления

Иризация как физическое явление, представляет собой окрашивание среды из-за дифракции или интерференции света на мелких частичках, в данном случае, мельчайших капельках воды. При дифракции свет разных длин волн отклоняется от прямолинейного направления на разные углы, из-за чего картинка рассеянного света от источника (в данном случае, Солнца) также получается цветной. Окрас облаков в различные цвета может быть хаотическим, либо в форме полос, почти параллельных краям облака. Преобладают зеленый и розовый цвета, часто с пастельными оттенками и полутонами с плавными переходами. На расстоянии более 10° от Солнца доминирующей причиной становится уже интерференция (то есть, наложение волн света разной длины друг на друга). Иризация (иногда это явление ещё называют «радужность») может распространяться на углы, превышающие 40° от Солнца и даже на этом расстоянии цвета могут быть очень яркими. Нередко проявление радужности можно наблюдать вокруг Луны, однако в этом случае цвета обычно более тусклые и распространяются на меньшее расстояние от источника света.

В большинстве случаев, иризация проявляется на тонких полупрозрачных облаках, состоящих из мельчайших капелек воды. Это могут быть высоко-кучевые, перисто-кучевые, слоисто-кучевые, кучевые и кучево-дождевые формы, а также их виды и разновидности. Гораздо реже такой эффект возникает на облаках, состоящих из кристаллов льда. Наиболее яркий эффект иризация можно наблюдать в так называемых, полярных стратосферных облаках (PSC), которые иногда появляются в зимнее время в северных широтах на высотах более 20 км, когда температура на этом уровне понижается до -75…-80 °С.

Зависимость угла отклонения световых лучей от длины волны позволяет использовать дифракцию для разложения света в спектр: на этом принципе основаны приборы, известные как дифракционные решётки. По сути простейшим примером такой решётки является компакт-диск, однако оптические дифракционные решётки наделяют этими свойствами специально, нанося на 1 миллиметр поверхности до 3600 штрихов, на которых и происходит дифракция. Это позволяет получать очень выраженные разложения в спектр, различая очень мелкие особенности таких спектров, что находит применение, например, в спектральном анализе, позволяющем крайне точно определять спектральный состав веществ, через которые проходит свет.

Возвращаясь к самому явлению иризации, то она отвечает за окраску перламутровых раковин и жемчужин, некоторых драгоценных камней, вроде опалов, оперенья птиц и бабочек и много чего ещё: если вы видите, что какой-то предмет красиво переливается радужными цветами, то скорее всего вы наблюдаете именно иризацию. Это крайне распространённое явление не только в земной атмосфере, но и в окружающем нас мире. Даже в глубинах космического пространства астрономы иногда наблюдают такой эффект в туманностях и газопылевых дисках.