chalmers0029

31

Przewidywanie i wyjaśnianie teorii nauki

nazywa się warunkami początkowymi. Opisy zestawów eksperymentalnych to typowe przykłady warunków początkowych.

Jeżeli znane są prawa optyki i warunki początkowe, można teraz przeprowadzić rozumowanie, które daje wyjaśnienie zjawiska powstawania widzialnej tęczy. Rozumowanie to nie jest już tak oczywiste jak w poprzednich przykładach, a ponadto będzie musiało zawierać argumenty matematyczne na równi ze słownymi. Rozumowanie to może przybrać następującą postać: Jeżeli przyjmiemy, że krople deszczu są mniej więcej kuliste, wówczas tor promienia światła przechodzącego przez kroplę deszczu wygląda w przybliżeniu tak jak na rysunku 2. Jeżeli promień białego światła uderza o kroplę deszczu pod kątem a, wówczas, jeżeli prawo załamania jest prawdziwe, światło czerwone będzie miało tor zbieżny z odcinkiem ab, natomiast światło niebieskie będzie się poruszać wzdłuż toru ab¹. A także, jeżeli prawa rządzące odbiciem światła są prawdziwe, wówczas promień ab musi być odbity wzdłuż toru bc, a promień ab¹, wzdłuż Pc¹. Załamanie światła w punktach c i c¹ również podlega prawu załamania światła, wobec czego obserwator spoglądający na kroplę deszczu ujrzy oddzielnie czerwone i niebieskie składniki światła białego (podobnie jak i pozostałe kolory widma). Takie samo rozdzielenie kolorów światła obserwator dojrzy w przypadku każdej kropli deszczu,

Rysunek 2