رنگین کمان

  رنگین کمان

                   

 رنگین کمان» (به فارسی افغانستان: کمان رستم) (قوس و قزح) پدیده‌ای است دیداری که در آن نور سفید خورشید در برخورد با قطر ه‌های آب موجود در جو به طیفی از نورهاشکسته شده و ما آنرادر آسمان به شکل قوسی مرکب از رنگهای قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش می‌بینیم. دلیل تشکیل رنگین کمان،تجزیه طیف های نوری در هنگام برخورد نور (آفتاب) با قطرات آب که ممکن است بصورت رطوبت به شکل ابر در هوا موجود باشند و یا بصورت باران در حال ریزش باشند است. قابلیت دیده شدن رنگین کمان وقتی قابلیت دیده شدن را دارد که باران ببارد و یا قطرات آب از هوا به زمین فرود آیند، در این شرایط شما باید بگونه‌ای بایستید که نور در حال تابش پشت سر شما قرار داشته باشد و در زاویه دید مناسب باشید. اکثرا زمانی رنگین کمان قابل دیدن است که نیمی از آسمان تیره است و باران در حال باریدن است. همچنین رنگین کمان در مکان هایی که قطرات آب در هوا بسیارند نیز تشکیل می‌شوند مانند آبشار ها و ..  

 توضیح علمی   

               

رسیم تشکیل رنگین کمان

تاره شناس ایرانی قطب الدین شیرازی (فوت ۷۱۰ هجری قمری) یا شاگرد وی کمال الدین محمد فارسی نخستین کسی بود که توضیح علمی صحیح چگونگی تشکیل رنگین کمان را داد. وقتی نور به قطره آب تابیده می‌شود با دو بازتابشی که در قطره آب انجام می‌شود به بیرون تابش می‌یابد. با علم به اینکه زاویه شکست نور در آب 42 درجه است و طیف بازتابیده در محدوده زوایای 40 تا 42 درجه می‌باشد.این زاویه به بزرگی و کوچکی قطره آب ربطی ندارد اما به نوع قطره آب مرتبط است.زاویه ذکر شده برای قطرات باران است ولی برای قطرات آب دریا این زاویه متفاوت است 

رنگین کمان چگونه تشکیل می‌شود؟  

این منظره زیبا از شکستن نوری که از میان قطرات باران گذشته است، پدید می‌آید. در اینجا قطرات باران هر کدام نقش منشوری را دارند. که نور خورشید را تجزیه و بازتاب می کند و باعث تفکیک رنگها بصورت مرتب و شکل هندسی زیبایی می‌شوند.

می‌دانیم که نور سفید ترکیبی از هفت رنگ است که بوسیله منشور و ... تجزیه می‌شود، همان طوری که در منشور ، نوری که کمترین طول موج را دارد (بنفش) بیشتر منحرف می‌شود، لذا رنگ بنفش با حداکثر انحراف در پایین طیف قرار می گیرد و رنگ قرمز که بیشترین طول موج را دارد، در بالای کمان دیده می‌شود. ترتیب رنگها بصورت زیر است:

قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز ، آبی ، نیلی ، بنفش. 

طیف به گونه ای می باشد که نمی توان مرز بین دو ناحیه رنگی را مشخص کرد. در ترتیب رنگی فوق ضریب شکست و زاویه انحراف رفته رفته زیادتر شده و طول موج بتدریج کاهش می‌یابد.    

چه موقع رنگین کمان دیده می‌شود ؟

اغلب رنگین کمان موقعی دیده می شود که هم باران می‌بارد، و نیز از سوی دیگر خورشید می‌تابد و ما نیز بین این دو قرار گرفته‌ایم. یعنی خورشید باید از پشت سر ما بتابد و باران هم در جلوی روی ما ببارد. در این حالت نور خورشید از پشت سر ما به قطرات باران می‌رسد، این قطرات نور را تجزیه کرده و آنرا به شکل نوارهای رنگین درمی‌آورند (تجزیه نور).

برای وقوع این پدیده ، خورشید ، چشم ناظر و وسط قوس رنگین کمان باید هر سه در یک امتداد مستقیم قرار گرفته باشند. پس اگر خورشید در آسمان خیلی بالا باشد، هرگز چنین خط مستقیمی درست نمی‌شود، از اینرو رنگین کمان را تنها در صبح زود و یا موقع عصر می‌توان دید.  

سایر اسرار رنگین کمان

نکته جالب توجه در مورد رنگین کمان این است که یک قطبشگر آن را نامرئی می‌کند. مثلا زمانی که با یک فیلتر قرمز رنگ نور به رنگین کمان نگاه کنیم، فقط زمینه‌ای قرمز رنگ خواهیم دید. علت این امر این است که فقط نور به رنگ قرمز از پولاروید عبور می‌کند و سایر رنگها جذب آن می‌شوند.

موضوع جالب توجه دیگر ، این است که اگر دو نفر کنار هم ایستاده باشند، یک رنگین کمان واحد را نخواهند دید. این قوس هفت رنگ ، کمان دایره‌ای می‌باشد، که سایه سر ناظر مرکز آن دایره است. پس بسته به جای هر فرد و فاصله او تا قطرات باران ، کمانهای متفاوتی خواهیم داشت و هر کس رنگین کمان مخصوص خودش را خواهد دید.  

---

برای مشاهده ی بقیه ی مطالب روی ادامه ی مطالب کلیک کنید
 

 

                          

نگاه اجمالی                     

 

کار بزرگ ماکسول این بود که نشان دهد، اپتیک (نور شناخت) ، یعنی مطالعه نور مرئی ، شاخه‌ای از الکترومغناطیس است و یک باریکه نور ، آرایشی از سیر میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی است. نقش ماکسول در این زمینه چنان پر رنگ است که در معادلات ماکسول در الکترومغناطیس همانند قوانین نیوتن در مکانیک کلاسیک ، پایه‌های الکترومغناطیس به شمار می‌آیند. امروزه طیف کامل امواج الکترومغناطیسی را ، با الهام از تخیلات یک نویسنده تحت عنوان رنگین کمان ماکسول می‌شناسیم.  

.

تابش‌های الکترومغناطیسی پیرامون انسان   

خورشید ، که تابش‌هایش محیط زندگی را می‌سازد و خود را با آن سازگار کرده‌ایم، چشمه‌ای غالب در تامین حیات ماست. از طرفی ما همواره در معرض علائم رادیویی و تلویزیونی قرار داریم و میکروموجها از دستگاههای رادار و رله تلفن نیز ممکن است به ما برسند. ما امواج الکترومغناطیسی چراغهای روشنایی ، قطعات داغ موتور اتومبیل ، دستگاههای مولد پرتوهای ایکس ، فلاش‌های عکاسی ، مواد پرتوزای مدفون در زمین را نیز دریافت می‌کنیم.

علاوه بر آن نور ستارگان و اشیا دیگر از کهکشان ما و حتی از کهکشانهای دیگر ، به ما می‌رسند. ما حتی تحت تابش ضعیف نور (با طول موج حداقل 2 میلیمتر) آتش گوی آغازین ، که به نظر خیلی‌ها به آفرینش جهان مربوط می‌شود، نیز قرار داریم. امواج الکترومغناطیسی در جهت دیگر نیز سیر می‌کنند. علائم تلویزیونی گسیل شده از زمین ، از سال 1950 ، پیامهای زمینی‌ها را به ساکنان سیاره‌های نزدیک به 400 ستاره ، که از نظر فنی به قدر کافی مجهز هستند، می‌رسانند.  

خصوصیات رنگین کمان ماکسول   

در رنگین کمان ماکسول ، یا طیف کامل امواج الکترومغناطیس هیچ شکافی وجود ندارد. به عنوان مثال ، ما می‌توانیم تابشهای الکترومغناطیسی با طول موجهای میلیمتری را با روشهای میکرو موجی را با روشهای میکروموجی (نوسانگرهای میکرو موج) یا با روشهای فرو سرخی و چشمه‌های گرمایی) ایجاد کنیم. در عین حال همواره باید توجه داشته باشیم که کلیه امواج الکترومغناطیسی ، بدون توجه به محالی که در رنگین کمان ماکسول دارند، در فضای آزاد با سرعت یکسان C می‌کنند.  

ناحیه مرئی رنگین کمان          

    

حدود طیف مرئی در رنگین کمان کاملا مشخص نیست. هرگاه حدود این طیف را بطور اختیاری بین موجهایی انتخاب کنیم که در آنها حساسیت چشم به یک در صد مقدار ماکزیمم برسد این طول موجها تقریبا 430 و 690 نانومتر خواهند بود، که نسبت آنها کمتر از 2 است. اگر نورها شدت کافی داشته باشند، چشم می‌تواند طول موجهای فراتر از این حدود را نیز آشکار کند. در بسیاری از آزمایشهای فیزیک از صفحات عکاسی یا آشکارسازهای الکترونی حساس به نور به جای چشم انسان استفاده می‌شود. 

                                                     

---

---