“`html
چرا رنگین کمان تشکیل می‌شود؟
رنگین کمان، آزفنداک، تیراژه، کمان رستم، آدینده یا نوشه پدیده‌ای نوری است که وقتی خورشید نور خود را به قطرات آب در هوا می‌تاباند، روی می‌دهد و باعث ایجاد یک طیف رنگی در آسمان می‌شود. این پدیده به شکل یک کمان رنگین نمایان می‌گردد.
با ما همراه باشید.
رنگین کمان، همان‌طور که نامش پیداست، کمانی از رنگ‌های مختلف است. این پدیده وقتی رخ می‌دهد که هوای بارانی باشد و خورشید نیز در آسمان بتابد. نور خورشید که ما معمولاً آن را سفید می‌بینیم، در واقع ترکیبی از هفت رنگ مختلف است. این هفت رنگ شامل: بنفش، نیلی، آبی، سبز، زرد، نارنجی و قرمز هستند. بنابراین، وقتی نور خورشید شکسته می‌شود، یک نوار رنگارنگ ایجاد می‌شود که به آن «طیف» می‌گویند.
رنگین کمان معمولاً بعد از بارش باران و زمانی که هوا پر از قطرات ریز آب است، دیده می‌شود. هر یک از این قطرات مانند یک منشور کوچک عمل می‌کند. هنگامی که نور خورشید از قطرات باران عبور می‌کند، شکسته می‌شود و به هفت رنگ خود تقسیم می‌شود. هر رنگ به زاویه خاصی می‌شکند و به همین دلیل ما آن‌ها را به صورت رنگ‌های مختلف می‌بینیم. گاهی هم وقتی قطرات آب خیلی ریز هستند، رنگین کمان ممکن است کاملاً سفید باشد، چون این قطرات نمی‌توانند رنگ‌های مختلف را نشان دهند. اما در برخی مواقع، همه هفت رنگ به وضوح دیده می‌شوند.
رنگین کمان دوقلو
رنگین کمان‌های دوقلو خیلی نادر هستند و نمی‌توان آن‌ها را خیلی دید. این رنگین کمان‌ها از یک نقطه شروع می‌شوند و کمی از هم فاصله دارند. این پدیده به خاطر ترکیب قطرات بزرگ و کوچک باران در آسمان به وجود می‌آید و هر دو برای حفظ شکل خود به هم نزدیک می‌مانند.
رنگین کمان انعکاسی
این نوع رنگین کمان یکی از محبوب‌ترین نوع‌ها در دنیا است. همان‌طور که از نامش پیداست، از انعکاس رنگ‌ها در قطرات آب ایجاد می‌شود. در این حالت، معمولاً یک رنگین کمان اصلی وجود دارد که رنگ‌های آن در قطرات آب پشت آن منعکس شده و صحنه‌ای زیبا می‌سازد.
رنگین کمان سایه‌ها
رنگین کمان سایه‌ها یکی از زیباترین نوع‌ها است که به نظر ساده و معمولی می‌آید، اما در واقع خاص است. این رنگین کمان زمانی ایجاد می‌شود که ابرهای بارانی و تیره جلوی نور خورشید را بگیرند. رنگین کمان سایه‌ها از رگه‌های نوری که از لای ابرها عبور می‌کند، تشکیل می‌شود.
رنگین کمان ماه
رنگین کمان‌ها معمولاً از نور خورشید به وجود می‌آیند، اما برخی از آن‌ها نیز در شب و با نور ماه شکل می‌گیرند. این نوع رنگین کمان که به رنگین کمان ماه معروف است، با نور ملایم ماه و در شب‌هایی که ماه کامل است، در نزدیکی آبشارها ظاهر می‌شود.
معمولاً در کنار آبشارها و فواره‌ها نیز رنگین‌کمان‌ها دیده می‌شوند. علاوه بر این، در روزهای آفتابی می‌توان به طور مصنوعی با پاشیدن قطرات آب در هوا، رنگین‌کمان ایجاد کرد. رنگین‌کمان ماه یا مهتاب‌کمان را به ندرت در شب‌های تابستانی می‌توان دید. زیرا چشم انسان در نور کم برای دیدن رنگ‌ها ضعیف است و این رنگین‌کمان‌ها معمولاً به صورت سفید دیده می‌شوند.
عکاسی از نیم‌دایره کامل رنگین‌کمان در یک تصویر کار دشواری است، چون نیاز به زاویه دید ۸۴ درجه دارد. برای دوربین‌های ۳۵ میلیمتری، باید از لنز با فاصله کانونی ۱۹ میلی‌متر یا لنز عریض‌تر استفاده کرد. حالا با نرم‌افزارهای قوی، عکس‌های متعدد را می‌توان به راحتی کنار هم چسباند تا تصاویر زیبای کل کمان و حتی کمان‌های ثانویه به دست آید.
“`
این پدیده به دلیل وجود پدیده‌های نوری ایجاد می‌شود و شامل فریم‌هایی است که به صورت هم‌پوشانی تشکیل شده‌اند. وقتی از داخل یک هواپیما به بیرون نگاه می‌کنید، می‌توانید کل رنگین‌کمان را ببینید که سایهٔ هواپیما در مرکز آن قرار دارد. این پدیده ممکن است با “گلوری” اشتباه گرفته شود، اما گلوری معمولاً خیلی کوچکتر است و فقط ۲۰ تا ۵ درجه را پوشش می‌دهد.
رنگین کمان در نقاشی اثر فردریک ادوین چرچ
در شرایطی که دید خوبی وجود دارد (مثلاً وقتی که ابرهای تیره‌ای در پس‌زمینه رنگین‌کمان قرار دارند)، می‌توان کمان دومی را با رنگ‌ها به ترتیب معکوس مشاهده کرد. وقتی که آسمان آبی باشد، کمان دوم به راحتی دیده می‌شود.
رنگین‌کمان تشکیل‌دهنده‌ای از مجموعه‌ای از رنگ‌ها است و هیچ “نوار” مشخصی ندارد. تفکیک رنگ‌ها نتیجهٔ کارکرد تیرگی‌های نوری در چشم انسان و پردازش این اطلاعات در مغز است. به دلیل اینکه حساسیت رنگی در افراد مختلف متفاوت است، هرکس ممکن است کمی رنگ‌ها را به شکل متفاوتی ببیند، و افرادی که مشکل کور رنگی دارند، رنگ‌های کمتری را مشاهده می‌کنند. با این حال، هفت رنگ زیر عموماً مورد توافق است که انسان‌ها رنگین‌کمان را با دید رنگی عادی چگونه می‌بینند. رنگ آخر در رنگین‌کمان بنفش است، نه ارغوانی. نیوتن در سال ۱۶۷۲ به صورت اولیه پنج رنگ اصلی را معرفی کرد: قرمز، زرد، سبز، آبی و بنفش. نارنجی و نیلی سیر بعدها اضافه شد تا به اندازهٔ تعداد نت‌ها در یک مقیاس موسیقیایی، هفت رنگ داشته باشیم.
قرمز نارنجی زرد سبز آبی نیلی سیر بنفش
این نوع رنگین‌کمان معمولاً و به ندرت در زمان طلوع یا غروب خورشید ظاهر می‌شود. در این زمان، نورهای با طول موج کوتاه‌تر مانند آبی، بنفش و سبز پراکنده می‌شوند و فقط نورهای با طول موج بلند (قرمز) باقی می‌مانند. باران می‌تواند علت ایجاد این پدیده نادر و زیبا باشد. نوری که هنگام ورود به قطرهٔ باران شکست می‌خورد، در پشت قطره بازتاب می‌شود و دوباره هنگام ترک قطره شکسته می‌شود. نور اصلی از زوایای مختلف با بیشترین شدت در زاویهٔ ۴۰ تا ۴۲ درجه بازتاب می‌یابد. این زاویه به اندازهٔ قطره بستگی ندارد، اما به ضریب شکست آن مرتبط است. آب دریا ضریب شکست بزرگ‌تری نسبت به آب باران دارد، بنابراین شعاع رنگین‌کمان در آب‌فشان دریا کوچکتر از یک رنگین‌کمان عادی است. این رنگین‌کمان برای چشم غیر مسلح به صورت چینش غیر معمولی از این کمان‌ها دیده می‌شود.
مقدار شکست نور به طول موج آن و به تبع آن به رنگ‌هایش بستگی دارد. نور آبی (با طول موج کوتاه‌تر) با زاویه‌ای بزرگ‌تر نسبت به نور قرمز شکسته می‌شود، اما به دلیل بازتاب نور از پشت قطره، نور آبی نسبت به نور قرمز هنگام خروج از قطره با زاویه‌ای کمتر با نور سفید برخورد می‌کند. ممکن است عجیب به نظر برسد که رنگ‌های درون رنگین‌کمان به شکلی قرار دارند که نارنجی در بیرون و آبی در درون است. اما اگر دقیق‌تر به این موضوع نگاه کنیم، متوجه می‌شویم که وقتی نور قرمز خروجی از یک قطره به چشم ناظر می‌رسد، نور آبی آن قطره قابل دیدن نیست زیرا نور آبی در مسیری متفاوت از نور قرمز حرکت می‌کند که با دید ناظر هم‌راستا نیست. اطلاعات نور آبی که مشاهده می‌شود از یک قطره متفاوت می‌آید که باید زیر قطره‌ای باشد که ناظر نور قرمز را مشاهده می‌کند.
بر خلاف تصور عمومی، نور در پشت قطرهٔ باران به طور کامل بازتاب نمی‌شود و مقداری نور از آنجا خارج می‌شود. اما نور خروجی از پشت قطره باران رنگین‌کمان ایجاد نمی‌کند زیرا طیف نور آن از پشت قطره باران شدت حداکثری ندارد و در نتیجه رنگ‌ها بیشتر به هم ترکیب می‌شوند تا اینکه رنگین‌کمان تشکیل دهند. پرتوهای نور از یک سمت به داخل قطره باران می‌روند (معمولاً به صورت مستقیم از سمت خورشید)، از پشت قطره بازتابیده و وقتی که از آن خارج می‌شوند، به سمت خارج منحرف می‌شوند. نور خروجی از قطره در زاویهٔ وسیعی پراکنده می‌شود و با بیشترین شدت بین ۴۰ تا ۴۲ درجه پهن می‌شود. وقتی که پرتو سفید به قطرهٔ باران وارد می‌شود، به رنگ‌های مختلف تجزیه می‌شود زیرا…
نور قرمز هنگام عبور از قطره‌های باران کمتر از نور آبی تغییر جهت می‌دهد. وقتی که این نور از قطره خارج می‌شود، پرتوهای قرمز در زاویه کمتری نسبت به پرتوهای آبی منحرف می‌شوند و به این ترتیب رنگین‌کمان شکل می‌گیرد.
به طور کلی، رنگین‌کمان در آسمان یک نقطه مشخص ندارد و اینکه در کجا دیده می‌شود به موقعیت شخص ناظر و همچنین مکان خورشید بستگی دارد. همه‌ی قطرات باران نور خورشید را به شکل مشابهی تجزیه و بازتاب می‌کنند، اما فقط نور برخی از این قطرات به چشم ناظر می‌رسد. این نور است که رنگین‌کمان را برای شخص ایجاد می‌کند. رنگین‌کمان همیشه در سمت مقابل خورشید نسبت به ناظر قرار دارد و رنگ‌های آن در داخل روشن‌تر از رنگ‌های بیرونی هستند. مرکز رنگین‌کمان به سایه‌ی سر ناظر مربوط می‌شود و به طور دقیق‌تر به نقطه‌ای به نام پادخورشیدی اشاره دارد که در طول روز در زیر افق قرار دارد و در زاویه‌ای بین ۴۰ تا ۴۲ درجه در راستای خطی که بین سر ناظر و سایه‌اش قرار دارد، مشخص می‌شود. بنابراین، اگر خورشید از ۴۲ درجه بالاتر باشد، رنگین‌کمان در زیر خط افق قرار می‌گیرد و معمولاً قطرات باران کافی برای ایجاد رنگین‌کمان وجود ندارد. اما اگر ارتفاع ناظر از سطح زمین بیشتر باشد، مانند وقتی که در یک هواپیما یا بالای کوه یا آبشار هستید، می‌توان رنگین‌کمان را دید.
رنگین‌کمان دایره کامل
از نظر تئوری، رنگین‌کمان‌ها دایره‌های کاملی هستند، اما در زمین ما معمولاً فقط نیمه بالایی آن‌ها قابل مشاهده است. از آنجا که مرکز رنگین‌کمان در زاویه‌ای قطری نسبت به موقعیت خورشید قرار دارد، بیشتر از ۵۰% آن را نمی‌توانیم ببینیم، مگر در صبح زود یا غروب که خورشید پایین است. برای دیدن دایره کامل رنگین‌کمان، لازم است که قطرات آب در زیر خط دید ناظر قرار بگیرند.
وقتی نور خورشید به قطرات باران برخورد می‌کند، آن‌ها مانند منشورهای کوچکی عمل می‌کنند و نور را به رنگ‌های مختلف تقسیم می‌کنند. بهترین و واضح‌ترین رنگین‌کمان زمانی شکل می‌گیرد که باران شدید باشد و قطرات بزرگ در آسمان وجود داشته باشند. در واقع، پرتوهای نور در هنگام عبور از قطرات آب دو بار خم می‌شوند؛ بار اول وقتی که وارد می‌شوند و بار دوم زمانی که خارج می‌شوند.
دلیل اینکه رنگین‌کمان دایره‌ای شکل است این است که قطرات آب با زاویه بین ۴۰ تا ۴۲ درجه از زاویه ورودشان خارج می‌شوند و تجمع این پرتوها وقتی نور به قطرات باران می‌تابد، باعث ایجاد یک دایره می‌شود. اما اگر خورشید پایین باشد، مثل صبح یا غروب، ما فقط یک نیمه از این دایره را می‌بینیم. تنها راه برای دیدن دایره کامل رنگین‌کمان این است که بالای قطرات باران برویم و خورشید را پشت سر خود قرار دهیم؛ به عنوان مثال در داخل هواپیما یا بالای یک آبشار می‌توان رنگین‌کمان به صورت دایره‌ای کامل را مشاهده کرد.
مجله اینترنتی رضیم
مرجان امینی