علوم

ما هو قوس قزح؟

عندما نرى ضوء الشمس يتدفق عبر النوافذ ، يبدو عديم اللون. على الرغم من أننا لا نستطيع رؤيته ، فإن هذا الضوء “الأبيض” يتكون في الواقع من عدة ألوان مختلفة من الضوء ، ولكل من هذه الألوان طول موجة مختلف.

في عام 1666 ، اكتشف العالم الشهير إسحاق نيوتن أنه إذا مرت أشعة الشمس عبر قطعة زجاجية مثلثة تسمى المنشور ، فإن الضوء الأبيض سينقسم إلى مجموعة من الألوان. تتكون هذه المجموعة من الألوان من الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي. هذه هي ألوان قوس قزح بالترتيب.

قوس قزح ، سلسلة من الأقواس الملونة متحدة المركز التي يمكن رؤيتها عندما يسقط الضوء من مصدر بعيد – الشمس الأكثر شيوعاً – على مجموعة من قطرات الماء – كما هو الحال في المطر أو الرذاذ أو الضباب. لوحظ قوس قزح في الاتجاه المعاكس للشمس.

تنتج الأشعة الملونة لقوس قزح عن الانكسار والانعكاس الداخلي لأشعة الضوء التي تدخل قطرة المطر ، حيث يتم ثني كل لون بزاوية مختلفة قليلاً. وبالتالي ، سيتم فصل الألوان المركبة للضوء الساقط عند الخروج من السقوط.

قوس قزح الأكثر سطوعاً والأكثر شيوعاً هو ما يسمى القوس الأساسي ، والذي ينتج من الضوء الذي ينبعث من القطرة بعد انعكاس داخلي واحد.

على الرغم من أن أشعة الضوء قد تخرج من الانخفاض في أكثر من اتجاه ، إلا أن كثافة عالية من الأشعة تظهر عند أدنى زاوية للانحراف عن اتجاه الأشعة الواردة. وهكذا يرى المراقب أعلى كثافة عند النظر إلى الأشعة التي لها أدنى انحراف ، والتي تشكل مخروطاً مع الرأس في عين المراقب ومع مرور المحور عبر الشمس.

الضوء المنبعث من قطرات المطر بعد انعكاس داخلي واحد له حد أدنى من الانحراف يبلغ حوالي 138 درجة ، وبالتالي فإن أقصى كثافة في الاتجاهات تشكل مخروطاً بنصف قطر زاوي يبلغ حوالي 42 درجة ، مع أقواس (من الداخل إلى الخارج) من البنفسجي والنيلي والأزرق والأخضر والأصفر والبرتقالي والأحمر.

يمتلك اللون الأحمر أطول طول موجي للضوء المرئي ، حوالي 650 نانومتر. يظهر عادة على الجزء الخارجي من قوس قزح. البنفسجي له أقصر طول موجي (حوالي 400 نانومتر) ويظهر عادة على القوس الداخلي لقوس قزح.

من حين لآخر ، يمكن ملاحظة قوس ثانوي ، وهو أقل كثافة بكثير من القوس الأساسي ويعكس تسلسل الألوان الخاص به. قوس قزح الثانوي له نصف قطر زاوي يبلغ حوالي 50 درجة ، وبالتالي يُرى خارج القوس الأساسي.

ينتج هذا القوس عن ضوء خضع لانعكاسين داخليين داخل قطرة الماء. أقواس قزح عالية الترتيب ، الناتجة عن ثلاثة أو أكثر من الانعكاسات الداخلية ، ضعيفة للغاية وبالتالي نادراً ما يتم ملاحظتها.

من حين لآخر ، تظهر الحلقات ذات الألوان الباهتة داخل القوس الأساسي. هذه تسمى أقواس قزح الزائدة ؛ يرجع أصلها إلى تأثيرات التداخل على أشعة الضوء الخارجة من قطرة الماء بعد انعكاس داخلي واحد.

المراجع:

Rainbow”, www.britannica.com

“rainbow”, www.nationalgeographic.org

“Why Do Rainbows Appear?”, wonderopolis.org

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى