چرا رنگین کمان به شکل کمان است؟

پیدایش رنگین کمان

رنگین کمان برای تشکیل، به دو چیز نیاز دارد:‌ قطرات آب و نور خورشید.

در شرایط مناسب، هر قطره آب مانند منشور عمل می کند و این بدان معناست که وقتی پرتویی از نور خورشید به قطره برخورد کند، دو اتفاق ممکن است رخ دهد:نور به راحتی عبور می کند و یا به شکل کمان در می آید، همچنین از سطح پرش می کند و سپس هنگامی که بیرون می آید دوباره شکل کمان به خود می گیرد و نور سفید را به هفت طیف رنگ مشهود که رنگین کمان را تشکیل می دهند، بازتاب می کند.

منحنی رنگین کمان

رنگین کمان در واقع به شکل نیم دایره یا هلال نیست و دقیقا همان شکلی است که می بینیم. در واقع رنگین کمان یک دایره است اما ما نمی توانیم شکل کامل آن را ببینیم زیرا افق، نیمه پایین آن را قطع می کند. با این حال اگر بدون هیچ دردسری در اوج پرواز می کردید، در این صورت می توانستید رنگین کمان را به شکل کامل ببینید. ظاهر رنگین کمان به مکان ایستادن شما بستگی دارد. اگر حرکت کنید، رنگین کمان نیز حرکت می کند. از نظر تک تک افراد نوع دید متفاوت خواهد بود.

برای اینکه شما رنگین کمان را به درستی مشاهده کنید باید پشت به خورشید بایستید و همین طور حضور خورشید باید در آسمان کم باشد. اگر نور خورشید خیلی زیاد باشد، دیگر چیزی نمی بینید. زاویه بین پرتو های خورشید و راستای پرتو هایی که به چشم ما می رسد، با توجه به ضریب شکست قطره آب برای رنگ های مختلف از 40 تا 42 درجه می باشد که همین زاویه علت انحنای رنگین کمان است.

بیایید چند تجسم خلاقانه انجام دهیم تا این موضوع را کمی بیشتر درک کنیم.

تصور کنید که در مقابل آفتاب ایستاده اید و تمام قطرات آب پیش رویتان منتظر هستند تا توسط نور خورشید به شما ضربه بزنند. نور خورشید به قطره برخورد می کند و نور رنگی که قبلاً بحث کردیم با زاویه 40-42 درجه در هر جهت ممکن به بالا پرتاب می شود. با توجه به آن، رنگ ها را چگونه می بینید؟

فقط پرتوهایی که مستقیماً به شما می تابند، رنگ آن ها را نشان می دهد و به عبارت دیگر شما نور رنگی را فقط از آن قطره های آب خواهید دید که در زاویه ی مناسب شما و خورشید قرار دارند. تنها شکلی که باعث می شود پرتوهای نور در آن زاویه دقیق به شما بتابند، یک قوس یا یک دایره است که در مرکز شما قرار دارد . بدیهی است که ما دایره کامل را نمی بینیم زیرا دامنه دید ما با افق قطع می شود.