جزیره دانش- از کارشناس بپرس
چرا رنگین‌کمان،کمان است؟

حذف تصاویر و رنگ‌ها  | تاریخ ارسال: 1385/11/19 |  نویسنده: آقاي اسفندیار معتمدی | 

پرسشگر: یاسر مولایی‌زاده، شیراز

 رنگین‌کمان یک پدیده‌ی نورشناختی و هواشناختی است که در اثر شکست نور خورشید در قطره‌های آب به وجود می‌آید. در پی شکست نور طیفی از نور به صورت کمانی رنگین پدیدار می‌شود که نور قرمز در بیرون آن و نور بنفش در درون آن جای دارد. گاهی که دو رنگین کمان هم‌زمان با هم به وجود می‌آیند، آرایش رنگ‌ها در دو کمان عکس هم است. رنگین کمان بیشتر پس از بارندگی پدیدار می‌شود، اما در جاهایی مانند آبشار که قطره‌های آب در هوا پاشیده می‌شوند نیز، ممکن است به وجود آید.

  هنگامی که پرتوهای نور خورشید به قطره‌های باران برخورد می‌کنند، هنگام ورود به آن شکسته می‌شوند و پس از بازتاب از سطح پشتی قطره، بار دیگر هنگام خروج از آن شکست پیدا می‌کنند. در نتیجه، نور ورودی که آمیزه‌ای از طول موج‌های گوناگون است، با زاویه‌های گوناگون بازتاب می‌یابد. از آن‌جا که زاویه‌ی پرتوهای نور بنفش و نور قرمزی که به چشم ناظر می‌رسند، با راستای پرتوهای نور خورشید به ترتیب 40 درجه و 42 درجه است، نور بنفش در بیرون و نور قرمز درون کمان جای می‌گیرد و رنگ‌های دیگر بین این دو هستند.

AWT IMAGE

  رنگین‌کمان در واقع کمان نیست، بلکه دایره‌ای شکل است. ناظر پرتوهایی رنگی را می‌بیندکه با زوایه‌ی بین 40 تا 42 درجه نسبت به راستای نور خورشید از قطره‌های باران بیرون می‌آیند و به چشم او می‌رسند. این پرتوهای بازتابش شده با چشم ناظر مخروطی را تشکیل می‌دهند که چشم ناظر در راس مخروط و مقطع آن مخروط به شکل دایره است. با وجود این، رنگین‌کمان روی زمین به شکل نیم‌دایره دیده می‌شود، زیرا سطح افق باعث می‌شود برای ناظر زمینی فقط نیمی از آن دایره دیده ‌شود. اگر کسی در هواپیما باشد، به شرط آن که در ارتفاع زیاد نباشد، دایره‌ی کامل مقطع مخروط را خواهد دید.

  حقیقت دیگر درباره‌ی رنگین‌کمان این است که رنگین کمان موقعیت مشخصی در آسمان ندارد، بلکه یک پدیده‌ی نورشناختی است که جایگاه آن به موقعیت ناظر مربوط است. همه‌ی قطره‌های باران نور خورشید را به شیوه‌ی یکسانی بازتاب می‌دهند، اما پرتوهای نور فقط از برخی قطره‌های باران به چشم ناظر می‌رسند. از این رو، هیچ دو نفری نیستند که یک رنگین‌کمان را دیده باشند و هر چشمی رنگین‌کمان خود را می‌بیند.

  در پایان بهتر است بدانیم که گذشتگان نظریه‌هایی در توجیه پدیده‌ی رنگین‌کمان داشتند، اما نخستین دانشمندی که این پدیده را به شیوه‌ی علمی درستی تشریح کرد، کمال الدین فارسی یا استادش قطب الدین شیرازی بود. کمال‌الدین فارسی که با نظریه‌های نورشناختی ابن‌هیثم آشنا شده بود، آن‌ها را توسعه داد و همراه نظریه‌های خود در کتابی گردآورد. آن کتاب در دوره‌ی نوزایی اروپا به زبان لاتین ترجمه شد و مورد توجه راجر بیکن قرار گرفت. بیکن در کتابی که درباره‌ی نورشناسی نوشت، به نظریه‌های ابن هیثم و کمال‌الدین فارسی اشاره کرده است و شیوه‌ی آزمایشی آن‌ها را برای پژوهش‌های درباره‌ی رنگین‌کمان به کار بسته است.

 تصویرهایی برای فهم بیشتر

 دو رنگین‌کمان پدیدار می‌شود

 رنگین‌کمان در نزدیکی آبشار

 رنگین کمان بالای سر نهنگ

 موقعیت خورشید و رنگین‌کمان

 آن چه ناظر از رنگین‌کمان می‌بیند

نشانی مطلب در وبگاه جزیره دانش:
http://jazirehdanesh.com/find.php?item=1.473.745.fa
برگشت به اصل مطلب