Іризація хмар та фізичний сенс явища

Іризація як фізичне явище, являє собою забарвлення середовища внаслідок процесу дифракції або інтерференції світла на дрібних частинках, в даному випадку, дрібних крапельках води. При дифракції світло різних довжин хвиль відхиляється від прямолінійного напряму на різні кути, через що картинка розсіяного світла від джерела (у даному випадку, Сонця) також виходить кольоровою. Забарвлення хмар у різні кольори може бути хаотичним, або у формі смуг, майже паралельних краям хмари. Переважають зелений та рожевий кольори, часто з пастельними відтінками та напівтонами з плавними переходами. На відстані понад 10° від Сонця домінуючою причиною стає вже інтерференція (тобто, накладання хвиль світла різної довжини одна на одну). Іризація (іноді це явище ще називають «райдужність») може поширюватися на кути, що перевищують 40° від Сонця і навіть на цій відстані кольори можуть бути дуже яскравими. Нерідко прояв райдужності можна спостерігати навколо Місяця, проте в цьому випадку кольори зазвичай тьмяніші та поширюються на меншу відстань від джерела світла.

Найчастіше, іризація проявляється на тонких напівпрозорих хмарах, які складаються з дрібних крапельок води. Це можуть бути високо-купчасті, перисто-купчасті, шарувато-купчасті, купчасті та купчасто-дощові форми, а також їх види та різновиди. Набагато рідше такий ефект виникає на хмарах, які складаються з кристалів льоду. Найбільш яскравий ефект іризації можна спостерігати в так званих полярних стратосферних хмарах (PSC), які іноді з'являються в зимову пору року у північних широтах на висотах більше 20 км, коли температура на цьому рівні знижується до -75 ... -80 °С.

Залежність кута відхилення світлових променів від довжини хвилі дозволяє використовувати дифракцію для розкладання світла у спектр: на цьому принципі засновані прилади, відомі як дифракційні решітки. По суті найпростішим прикладом таких решіток є компакт-диск, але оптичні дифракційні решітки наділяють цими властивостями спеціально, наносячи на 1 міліметр поверхні до 3600 штрихів, на яких і відбувається дифракція. Це дозволяє отримувати дуже виражене розкладання світлового спектру, розрізняючи дуже дрібні особливості таких спектрів, що знаходить застосування, наприклад, в спектральному аналізі, який дозволяє вкрай точно визначати спектральний склад речовин, через які проходить світло.

Повертаючись до самого явища іризації, то вона відповідає за забарвлення перламутрових раковин та перлин, деяких дорогоцінних каменів, на кшталт опалів, оперення птахів і метеликів та багато чого ще: якщо ви бачите, що якийсь предмет красиво переливається райдужними кольорами, то скоріш за все ви спостерігаєте саме іризацію. Це вкрай поширене явище не тільки в земній атмосфері, а й у навколишньому світі. Навіть у глибинах космічного простору астрономи іноді спостерігають такий ефект у туманностях та газопилових дисках.