هل أقواس قزح حقا أقواس؟ | العلوم الحية
أقواس قزح هي أقواس ملونة تمتد عالياً في السماء ، وتنتهي في مكان ما على مسافة (حيث يمكن العثور على وعاء الذهب الأسطوري) ، أليس كذلك؟
خاطئ.
أقواس قزح ليست في الواقع أقواس. إنها تشكل دوائر كاملة عندما يمر ضوء الشمس عبر قطرات المطر بالزاوية الصحيحة فقط. ومع ذلك ، جزء فقط من الدائرة – القوس – مرئي للمراقب على الأرض. يحجب سطح الأرض بقية نور – وبالتالي ، بقية الهالة – وهذا هو سبب ظهورها على شكل مطرينحني.
يعتمد مقدار الهالة المرئية على مكان وقوف الراصد ومقدار السطح في الطريق ، مايكل كافوليتش (يفتح في علامة تبويب جديدة)، عالم أبحاث في المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي في بولدر ، كولورادو ، وخبير في أقواس قزح ولماذا نراها كما نراها نحن. يعتمد ذلك على الانكسار – كيف ينحني الضوء عندما يصطدم بقطرة مطر – والانعكاس ، وهو الضوء الذي يرتد إلى الوراء. لفهم سبب كون أقواس قزح هي في الحقيقة هالات ، عليك أن تعرف كيف تتشكل.
“ينتهي معظم الضوء الذي يدخل قطرة مطر كروية بالانكسار في نفس الزاوية تقريبًا ، وإذا انعكس أيضًا مرة واحدة على الجزء الخلفي من قطرة المطر ، ينتهي الأمر بهذه الزاوية إلى حوالي 40-42 درجة من الاتجاه الذي يأتي منه الضوء ،” كافوليتش أخبر Live Science في رسالة بريد إلكتروني.
متعلق ب: لماذا رائحة المطر جيدة جدا؟
نعم ، قطرات المطر هي في الواقع كروية وليست على شكل دمعة. وفقا ل الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (يفتح في علامة تبويب جديدة)يبدأ الضوء في الانحناء أو الانكسار عند دخوله قطرة مطر لأن الماء أكثر كثافة من الهواء. يستمر الضوء في التحرك حتى يصل إلى مؤخرة قطرة المطر. هذه هي المرحلة التي يرتد فيها الضوء من الخلف. الآن في طريقه للخروج من قطرة المطر ، ينكسر الضوء مرة أخرى ثم ينفصل إلى ألوانه المميزة.
نظرًا لأن قطرات المطر كروية ، فإنها تعكس الضوء في شكل مخروطي. وماذا يوجد في نهاية المخروط؟ هذا صحيح: دائرة. لذلك ، في حين أن وعاء الذهب في نهاية قوس قزح قد يكون أسطورة ، فإن قوس قزح لا يزال نهاية شيء ما.
تعتمد قدرة المراقب على رؤية قوس قزح على مكان وقوفه بالنسبة إلى الشمس. ما يصبح مرئيًا هو انكسار الضوء وانعكاسه بزاوية معينة – كما ذكر كافوليتش ، على بعد حوالي 40 درجة من مصدر الضوء – تضرب العين مباشرة. ولكي يحدث هذا ، يجب وضع ظل رأس المراقب في الجهة المقابلة تمامًا للشمس (بدون انسداد السحب) بحيث يمكن أن يكون في منتصف الدائرة ، حتى لو كانت الدائرة بأكملها غير مرئية. هذه هي الطريقة التي يرون بها الضوء ينكسر وينعكس من خلال قطرات المطر أمامهم مباشرة.
قال كافوليتش: “بسبب هذا ، إذا تحركت ، فإن قوس قزح يفعل ذلك أيضًا ، ويبقى دائمًا في نفس المكان في السماء بالنسبة للشمس”. “لا يمكنك رؤيته يتغير إلا إذا نظرت لفترة طويلة من الزمن ، حيث تشرق الشمس أو تغرب عبر السماء.”
فلماذا نرى الألوان بترتيب ROYGBIV الكلاسيكي؟ كل شيء عن الأطوال الموجية للضوء. أوضح كافوليتش أنه نظرًا لأن الضوء الأحمر له أطول طول موجي مرئي ، فإنه ينكسر على أقل تقدير ، لذلك ينتهي به المطاف في القمة. يقع البنفسج في الأسفل لأنه يحتوي على أقصر أطوال موجية ، والتي تنكسر أكثر.
لذا ، نظرًا لأن أقواس قزح ليست أقواسًا في الواقع ، فهل هناك أي طريقة لرؤية قوس قزح بأكمله في شكل دائري؟ من المحتمل أن تكون نافذة الطائرة هي أفضل رهان لك ، على الرغم من أن كل الدائرة أو معظمها غالبًا ما تكون مرئية من ناطحات السحاب. يوجد أحيانًا منظر واضح من ارتفاعات عالية أخرى مثل الجبال. وحتى مع ذلك ، عادة ما يكون هناك الكثير في الطريق.
أقواس قزح هي في الواقع دوائر كاملة ، وعادة ما تكون مرئية من نقاط أعلى ، مثل الطائرات أو المباني الشاهقة.12 سبتمبر 2022
إذا لم يحالفك الحظ من تلك المواقع ، فيمكنك تجربة طريقة Kavulich خلق قوس قزح دائري بخرطوم الحديقة (يفتح في علامة تبويب جديدة).
قال: “تحتاج فقط إلى ضوء الشمس لتتمكن من ضرب قطرات المطر التي يمكنك رؤيتها”. “من خلال الموضع الصحيح ، تمكنت من رؤية الدائرة بأكملها مرة واحدة.”
