چرا رنگین کمان به صورت کمان است؟

ظاهر رنگین کمان ناشی از انتشار نور خورشید منعکس شده از قطرات باران می باشد. نور خورشید طی دو مرحله شکسته می شود: زمانیکه وارد قطره باران می شود و دیگر زمانیکه از قطره خارج می گردد. اثری که این ورورد و خروج دارد ، تغییر زاویه پرتوهای خروجی در دامنه ای از زوایای

مختلف است . بیشترین شدت نور در زاویه 40-42 درجه اتفاق می افتد و این امر تحت اثر اندازه قطره به هیچ وجه نیست. از آنجاییکه قطرات آب باران بصورت معلق هستند ، لذا میزان خمیده گی نور خورشید بسته به طول موج و البته رنگ آن بخش از طیف نوری دارد.

میدانیم که رنگ آبی با زاویه بزرگتری نسبت به رنگ قرمز شکسته می شود و بدلیل آنکه سطح پشت قطره به سمت داخل قطره تمرکز دارد ، طیفها خود را قطع نموده و در نتیجه نور قرمز بالاتر از دیگر رنگها در آسمان ظاهر می شود. بر خلاف باور همگان نور پشت قطرات باران دستخوش شکست کلی نشده و لذا نور خروجی از پشت قطره سبب تشکیل رنگین کمان در بین نظاره گر و خورشید نمی گردد. طیف های ساطع از پشت قطره برخلاف طیف هایی که سبب تشکیل رنگین کمان می گردند ،دارای شدت زیادی نبوده و در نتیجه این رنگها با هم آمیخته و رنگین کمانی شکل نمیگیرد.
رنگین کمان جایی واقعی در آسمان ندارد و اینکه میبینید تنها پدیده ای صرفا بصری است که بسته به موقعیت مشاهده گر دارد . تمام قطرات ، نور خورشید را به یک روش شکسته و منعکس می کنند ولی تنها نور تعدادی از قطرات است که به چشم مشاهده کننده می رسد و رنگین کمان را تشکیل می دهد.محل تشکیل رنگین کمان در آسمان همیشه در خلاف جهت تابش نور خورشید نسبت به مشاهده کننده می باشد و داخلش همیشه اندکی روشن تر از بیرونش است. قوس رنگین کمان همچون سا یه ای بر سر نظاره گر آن سایه می افکند ؛ یا بطور دقیق تر در نقطه ای خارج از منظومه خورشیدی ( که در طول روز زیر خط افق قرار می گیرد ) ، در زاویه تقریبی 42-40 درجه بین سر ناظر و سایه اش ظاهر می گردد. در نتیجه چنانچه خورشید بالاتر از 42 درجه قرار گیرد ، آنگاه رنگین کمان زیر خط افق بوده و امکان ملاحظه آن برای نظاره گر نمی باشد ؛ مگر آنکه فرد به بالای کوه بروردیا در جایی مرتفع مثل آن قرار گیرد.

و اما گاه بیگاه دیده اید که خارج از رنگین کمان اولیه رنگین کمان دیگری نیز تشکیل می شود . دلیل تشکیل این رنگین کمان ،انعکاس مجدد نورخورشید از درون قطرات باران می باشد که در زاویه 50 تا 53 درجه ظاهر می گردد. نتیجه این انعکاس دوم آنستکه : ترتیب رنگ رنگین کمان دوم نسبت اولی عکس بوده و اینبار طیف رنگی آبی در خارج بوده و قرمز در داخل . ناحیه سیاهی که بین این دو رنگین کمان تشکیل می شود ؛ کمربند آلکساندر نام دارد . بعد از الکساندر (Alexander)، ونوس(Aphrodisias ) اولین کسی بود که آنرا توصیف نمود.

گروه فناوری-منتظرالقائم