Чому хмари іноді світяться всіма кольорами: що таке іризація

Іноді хмари раптом починають світитися м’якими переливами — зеленими, рожевими, фіолетовими. Це виглядає як тонка райдуга, розмита по краях хмари. Явище називається іризацією.

Це не оптична ілюзія і не «відбиття» звичайної веселки. Іризація виникає через взаємодію світла з дуже дрібними краплями води або кристалами льоду в хмарах.

Як з’являються райдужні кольори

Світло Сонця складається з різних довжин хвиль. Коли воно проходить через дрібні частинки у хмарі, відбуваються процеси, які розділяють ці хвилі.

1. Дифракція світла. На відстані приблизно до 10° від Сонця основну роль відіграє дифракція — огинання світлом дрібних крапель. Саме вона створює м’які переливи кольорів.
2. Інтерференція. На більшій відстані (понад ~10°) починає домінувати інтерференція — накладання світлових хвиль. Це робить кольори більш структурованими і контрастними.
3. Розмір частинок. Найяскравіша іризація виникає, коли краплі або кристали в хмарі мають приблизно однаковий розмір. Це дозволяє світлу «узгоджено» взаємодіяти з ними.

Як виглядає іризація

На відміну від класичної веселки, іризація не має чіткої дуги. Вона виглядає більш хаотично, але при цьому має характерні ознаки.

1. Пастельні кольори. Переважають ніжні відтінки — рожевий, зелений, блакитний, іноді фіолетовий.
2. Полоси або плями. Кольори можуть утворювати смуги, які часто йдуть паралельно краю хмари.
3. Близькість до Сонця. Найчастіше ефект видно неподалік від Сонця, але він може поширюватися на значно більші кути — іноді понад 40°.

Чому це не веселка

Веселка виникає через заломлення і відбиття світла в краплях дощу. Іризація — це інший механізм. Тут головну роль відіграють хвильові властивості світла: дифракція та інтерференція. Саме тому кольори виглядають більш «перламутровими» і менш чіткими.

Іризація — це результат тонкої взаємодії світла і мікроскопічних частинок у хмарах. Вона виникає тільки за певних умов, тому спостерігається нечасто. Це приклад того, як базові закони фізики можуть створювати складні і дуже красиві явища просто в небі.