Самое верхнее место занимала красная полоска, за ней следовала оранжевая, затем желтая, зеленая, голубая и, наконец, фиолетовая. Всю эту стройную систему цветов Ньютон назвал спектром.

Почему он выбрал такое слово? Да потому, что на экране он наблюдал чудесный цветной призрак, о существовании которого никто ранее не знал. Пожалуй, более удачного названия и подобрать невозможно, ибо латинское слово «спектрум» и означает видение, призрак. По-научному же этот процесс называется дисперсией света.

Так люди узнали о том, что белый солнечный луч состоит из семи основных цветов. А чтобы проверить это, Ньютон за первой линзой ставил другую, такую же, но только перевертывал ее вершиной вниз. И тогда цветные лучи, войдя во вторую линзу, опять преломлялись и складывались вместе, снова образуя общий белый луч.

Все эти опыты вы сможете успешно проделать сами; найти подходящие трехгранные линзы особого труда не составит.

И еще одно пояснение к вопросу, почему лучи располагаются в такой строгой последовательности. Разгадка здесь кроется в том, что каждый цветной луч имеет свой вполне определенный угол излома. У одних он меньше, у других — больше. Вы уже, очевидно, догадались, что у красного луча угол преломления наименьший, а у фиолетового — наибольший; остальные лучи занимают промежуточное положение между ними.

Теперь уже совсем нетрудно понять, что радуга — это тоже солнечные лучи, преобразованные в спектр.

— Позвольте, — вправе вы сказать, — но ведь на небе нет никаких стеклянных линз! Почему же тогда солнечные лучи раскладываются в спектр?

Дело в том, что роль стеклянных линз с успехом заменяют дождевые капли и ледяные кристаллики, но только процесс преломления лучей в них имеет сложный характер. Вот как он происходит.

Солнечный луч, войдя в каплю, меняет направление, но, дойдя до противоположной внутренней поверхности, отражается и, снова преломившись, выходит из капли. При этом белый луч распадается на цветные. Но от каждой капли мы сможем увидеть лишь один какой-нибудь цветной лучик, остальные, рассеявшись, пойдут выше или ниже глаза наблюдателя. Верхние капли пошлют красные лучики; от капель, которые находятся несколько ниже, будут отражены оранжевые, от еще ниже расположенных капель — желтые и так далее, и, наконец, нижние капли дадут фиолетовые цвета. Отраженные лучики соседних капель сливаются и образуют общую цветную полосу. Но поскольку капель великое множество и находятся они на разной высоте, то мы и созерцаем сразу большую гамму цветов в виде хорошо обозначенных полос.

Но тут следует оговориться. Наблюдателю видны цветные лучики, идущие от тех капель, которые располагаются по окружности на равном расстоянии от него и от солнца. Этим, в частности, объясняется форма радуги в виде дуги. Когда Солнце стоит высоко на небе, величина дуги у радуги меньше, при низком положении светила радуга занимает больше места на небосводе. Если взлететь на самолете высоко над землей, можно увидеть изумительное по своей красоте зрелище — не дугу, а полный круг радуги. Его не раз наблюдали люди, поднимавшиеся ввысь на воздушных шарах и самолетах.

Вы видели радугу много раз и, конечно, обратили внимание на то, что она иногда бывает очень яркой, а другой раз какой-то тусклой и даже едва заметной. Это тоже имеет свои причины.

Если дождевые капли крупные, диаметром в 1–2 миллиметра, то на небе видна очень яркая радуга: в ней особенно четко выделяются красная, фиолетовая и голубая дуги.

Когда капли по своим размерам значительно меньше, например от 0,2 до 0,3 миллиметра, то радуга утрачивает яркость красной дуги, ее не видно или почти не заметно.

А что «произойдет, если капельки будут еще меньше, скажем, от 0,08 до 0,1 миллиметра? В этом случае мы увидим бледную радугу с хорошо видимой лишь фиолетовой полосой.

Капельки-крошки, диаметр которых не превышает 0,05 миллиметра, не могут посылать четкие цветовые сигналы, и если яркие лучи освещают их скопления, тогда видна… белая радуга.

Может быть, вам приходилось когда-нибудь видеть белую радугу? Она возникает, например, если ослепительный луч автомобильной фары прорезает впереди дымку или туман. Белую радугу приходилось видеть во время сильных морозов, когда мельчайшие капельки воды находились в воздухе в переохлажденном состоянии.

И вот еще что требует разъяснения. Дождевые капли подвижны. Они не висят в воздухе, а непрерывно падают. Поэтому и отраженные ими лучи все время меняют направление.

Так почему же мы видим радугу не в виде мигающего светового явления, а как бы застывшей на небе?

Все дело заключается в удивительной способности наших глаз сохранять в течение короткого времени зрительное впечатление. На этом, в частности, основывается кино. Когда смотрят фильм, то видят на экране ряд неподвижных кадров, сменяющихся примерно через 1/20 секунды. Сливаясь вместе, они дают иллюзию движения.

Радуга — то же «небесное кино». Капли посылают нам разные отраженные цветные лучики: одна — красный, другая — оранжевый, третья — голубой и т. д. Через мгновение место ушедших заняли другие капли, они тоже послали свои цветные сигналы и, снизившись, уступили место другим каплям. И пока этот процесс продолжается, мы видим радугу на небе.

Бывает так: любуешься красавицей радугой и вдруг обнаружишь над яркой гигантской полосой скромную, едва заметную, другую дугу-радугу. А иной раз на небе в виде концентрических кругов сияют две или даже несколько радуг.

Этому тоже найдено объяснение. Двойная радуга возникает, когда солнечные лучи отражаются и в каплях, которые находятся выше тех, которые образуют основную, радугу.

Три-четыре радуги одновременно — очень редкое явление, но оно бывает. Например, жители Ленинграда в течение 15–20 минут наблюдали 24 сентября 1948 года, как между 6 и 7 часами вечера над Невой раскинулись одновременно четыре радуги. Наружная, основная, радуга была яркой, цветастой, а остальные казались узкими и бледными, потому что образовались не от прямых солнечных лучей, а от отраженных водной гладью Невы.

Радуга не только дневное, но и ночное явление. Ночью не так просто можно увидеть ее, потому что в это время она сияет значительно реже, чем днем. Когда после дождя сквозь окна в тучах пробиваются лучи лунного света, на небе можно увидеть цветную дугу.

Еще более редко радуга наблюдается в зимнее время, и тот, кому посчастливилось насладиться этим чудесным видением, запомнит его на всю жизнь, потому, что в холодные зимы оптические явления в атмосфере особенно красочны и ярки.

Зимней радугой любовались москвичи утром 4 февраля 1966 года. Ее видели в районе Измайловского парка.

Писатели и поэты в своих произведениях нередко явление радуги используют в качестве светлого и прекрасного образа, предвещающего собой нечто доброе, какие-то хорошие перемены.

Пожалуй, наиболее ярким примером этому может служить повесть Ванды Василевской «Радуга».

Зима 1941/42 года была суровой. На территории европейской части нашей страны наблюдались лютые морозы. Очень холодно было на Украине. В эту зиму на небе не раз появлялись воздушные призраки — гало, столбы, радуга. Они приковывали к себе внимание населения, изнемогавшего под игом немецких захватчиков на временно оккупированной части Украины.

То были жестокие, страшные дни. Люди голодали и мерзли. За малейшую провинность грозила смерть. На столбах улиц висели окоченевшие тела замученных советских патриотов.

И писательница привлекла светлый и радостный образ радуги в качестве предвестницы освобождения.

Прошло немного времени, и доброе предзнаменование сбылось. Враг был изгнан. Советские люди вновь стали свободными.