چرا رنگین کمان دایره ای شکل است؟

علت دایره ای بودن رنگین کمان 

رنگین کمان بر اثر تجزیه ی نور و به واسطه ی قطرات آب پدید می آید. اما چرا کمانی شکل و یا دایره ای شکل است ؟ 

 رنگین کمان چطور شکل میگیرد ؟

تشکیل رنگین کمان به دو عامل بستگی دارد: نور خورشید و قطره های آب موجود در آسمان. اگر شرایط مهیا باشد هر قطره آب موجود در هوا مانند یک منشور عمل می کند. این یعنی در صورت برخورد نور آفتاب با قطره آب، دو اتفاق ممکن می شود. اول اینکه نور خیلی ساده از میان قطره عبور می کند. و اما در دومین حالت نور هنگام عبور از قطره آب می شکند. شکست نور درون قطره آب یعنی تقسیم نور سفید به هفت رنگ قابل دیدن که در هر رنگین کمانی زیبایی می آفرینند.

چرا رنگین کمان هلال است؟

در واقع هیچ رنگین کمانی نیم دایره یا منحنی نیست. این فقط صورتی از رنگین کمان است که ما می بینیم. رنگین کمان در واقع یک دایره کامل است. اما خط افق نیمه پایینی این دایره کامل را از دید ما مخفی کرده و اینگونه می شود که ما رنگین کمان را نیم دایره می بینیم. اگر در آسمان پرواز کنید، یعنی آنقدر بالا باشید که هیچ مانعی برای دید شما وجود نداشته باشد می توانید دایره کامل این پدیده را ببینید.

دید داشتن به رنگین کمان تماما به جایی بستگی دارد که در آن قرار دارید. اگر حرکت کنید رنگین کمان هم همراه با شما حرکت می کند. جالب است بدانید که این ویو برای افراد متفاوت که در مکان های مختلف قرار دارند فرق دارد. علت واقعی منحنی به نظر رسیدن رنگین کمان تفاوت در زاویه ای است که نور به قطره های آب برخورد می کند. اگر قرار باشد کسی رنگین کمان را ببیند باید پشت به آفتاب بوده و خورشید در بخش های پایین آسمان قرار داشته باشد. اگر خورشید خیلی بالا باشد شما نمی توانید این پدیده زیبا را ببینید.

نور آفتاب، یا بهتر بگویم هر نور دیگری در برخورد با قطره های آب با زاویه 40 تا 42 درجه بازتاب می شود. اگر بین تمام قطره های آب که نور را بازتاب می دهند و چشمان خودتان، یک شکل هندسی بکشید متوجه خواهید شد که این شکل شبیه به قیفی است که چشمان شما در یکی از سه گوشه اش قرار دارد. خورشید هم در یکی دیگر از گوشه های این قیف قرار دارد.

حالا می خواهم این مثال را با وضوح بیشتری برای شما بررسی کنم. تصور کنید که رو به روی خورشید ایستاده اید و تمام قطره های آب بالای سر شما رو به روی خورشید قرار گرفته و منتظرند تا نور به آنها برخورد کند. همین اتفاق هم می افتد! نور آفتاب پس از برخورد با قطره های آب بالای سر شما، با زاویه 40 تا 42 درجه به همه طرف بازتاب می شود. با در نظر داشتن این موضوع شما چطور این رنگ ها را می بینید؟ بله درست حدس زده اید!

در این صورت فقط اشعه هایی از نورهای رنگی که مستقیم به طرف شما می آیند قابل دیدن هستند. به عبارت دیگر، شما قادر به دیدن نور رنگی هستید که از قطره های آب رو به روی شما که در زاویه مناسبی با شما و خورشید قرار دارند بازتاب می شوند. تنها شکل درستی که در این صورت و با تابیدن نور مسقیم به سمت شما قابل دیدن می شود یک دایره کامل یا یک نیم داریره است که شما در مرکز آن قرار دارید.

واضح است که اگر کسی در مرکز یک دایره کامل از نور باشد تنها نیمی از آن را خواهد دید چرا که نیم دایره پایینی به وسیله افق محو خواهد شد.

سه نکته مهم!

• برای دیدن رنگین کمان باید خورشید پشت سر ما و قطرات باران در مقابل ما قرار داشته باشند
• رنگین کمان از تابش نور خورشید به تعداد زیادی قطره باران تشکیل می شود، رنگین کمان یک تصویر دو بعدی مسطح روی گنبد آسمان نیست بلکه بیشتر شبیه یک موزائیک است که از تعداد زیادی ذره های جدا از هم تشکیل شده و در واقع تصویر سه بعدی است.
• رنگین کمان یک حلقه کامل است اما نمی توانیم این حلقه کامل را از روی زمین مشاهده کنیم. زمانی که از زمین به آسمان نگاه می کنیم رنگین کمان در جایی که قطرات باران به زمین برخورد می کنند قطع می شود و ما تنها قسمتی از قوس رنگین کمان را می بینیم در حالی که اگر خوش شانس باشیم و بتوانیم رنگین کمان را از آسمان ببینیم آن را به شکل یک دایره کامل خواهیم دید