Gökkuşağı gökyüzünde güneş ışığı su damlacıklarına çarptığında görünen çok renkli bir yaydır. Renklerini nasıl alıyor? Neden kavisli? Ve gökkuşağının sonunda ne var?
Düşük Güneş ve Su Damlacıkları
Bir gökkuşağı sadece aşağıdaki şartlar altında oluşabilir:
- Güneş ufukta olmalı ve bulutlar, dağlar veya diğer engeller tarafından gizlenmemelidir.
- Güneş gökyüzünde oldukça düşük olmak zorunda. Eğer ufkunuzla aynı yükseklikte iseniz, bakış açınızdan görebileceğiniz bir gökkuşağı oluşturmak için Güneş’in rakımı 42 ° ‘nin altında olmalıdır.
- Konumunuzdan görüldüğü gibi Güneş’in karşısındaki hava, çok sayıda su damlacıkları ile doldurulmalıdır.
Gökkuşağı daima güneşin karşısındaki gökyüzünde görünür. Bu yüzden, eğer Güneş’e sırtınızı döndüyseniz, gökkuşağı önünüzdeki gökyüzüne yaylanacaktır.
Gökkuşağı Nasıl Oluşur?
Gökkuşağı üç işlemi içeren optik bir fenomendir: yansıma, dağılım ve kırılma.
Yansıma
Su damlacıkları küçük aynalar gibi hareket edebilir. Bir güneş ışığı ışını bu küçük su alanlarından birine çarptığında, ışığın çoğu arka duvarından sıçrar ve geri yansır. Yağmur duşu sırasında hava, güneş ışığını size geri veren milyonlarca minik aynadan oluşan yansıtıcı bir perde gibi birlikte hareket eden su damlacıklarıyla doludur.
Dağılım
Fakat güneş ışığı beyazdır – su damlacıkları güneş ışığını yansıtırsa, gökkuşağı renklerini nasıl alır? İkinci işlem devreye giriyor: işte ışık dağılımı.
Saf güneş ışığı bize beyaz görünebilir, ancak tüm görünür renklerden oluşur. Bir güneş ışığı ışını bir su damlasına girer girmez, bileşenlerine ayrılır ve renklerinin solmasına ve renk yelpazesi olarak görünmesine neden olur. Bu, hem ışın damlacığa girdiğinde hem de damlacığı tekrar bıraktığında gerçekleşir.
Kırılma
Işık ışını su damlacıklarına girip çıktığında, kırılma adı verilen bir işlemde yönü de hafifçe değiştirilir. Her bir renk, farklı bir yöne doğru kırılarak renk hayranı izlenimi yaratır. Örneğin, gelen ışık ışınının yönü ile ilgili olarak, kırmızı ışık bileşeni damlacıkları turuncu bileşenden biraz daha büyük bir açıda bırakır.
Gökkuşağının Renkleri
Bu, her bir su damlasının güneş ışığının tüm renklerini size geri yansıttığı anlamına gelir. Bununla birlikte, her bir rengi biraz farklı bir açıda yansıtması ve kırması nedeniyle, her damlacıktan yalnızca bir renk gözlerinize ulaşır. Örneğin, yalnızca gökyüzünde daha yüksek olan damlacıklardaki kırmızı ışığı ve yalnızca biraz daha düşük olan damlacıklardaki turuncu ışığı görebilirsiniz.
Gökkuşağının iki şeridi – kırmızı ve turuncu – bu şekilde oluşur. Daha aşağıda, damlacıklar, Güneş ile aranızda daha keskin bir açı oluşturur, böylece güneş ışığının sarı, yeşil, mavi, çivit mavisi ve menekşe bileşenlerini size geri atarlar ve böylece gökkuşağının geri kalan şeritlerini oluştururlar.
Renk Sırasını Ezberlemek
Gökkuşağı renklerinin sırasını hatırlamakta sorun yaşıyorsanız, sadece Roy G. Biv adını ezberleyin. Bu hayali ilk, orta ve soyadı, her rengin ilk harfinden, gökkuşağının içinde göründüğü sırayla oluşan bir kısaltmadır. Yukarıdan aşağıya, bunlar: kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, çivit mavisi ve menekşe.
Gökkuşağı Neden Kavisli?
Teknik olarak, gökkuşağı sizin bakış açınızdan görüldüğü gibi güneş ışınlarının tam karşısındaki nokta olan antisolar noktaya odaklanan bir ışık çemberinin üst yarısıdır. Bununla birlikte, dairenin alt yarısı genellikle görünmez çünkü su damlacıkları toplanmadan önce yere çarpmaktadır. Eğer yüksek bir noktaya sahipseniz ve arazi gökkuşağının yönünde keskin bir şekilde düşerek, yağmurun daha aşağıya düşmesine ve güneş ışığını daha düşük bir açıdan yansıtmasına izin verirseniz dairesel bir gökkuşağı görebilirsiniz. Bir uçaktan dairesel bir gökkuşağı görmek de mümkündür.
Gökkuşağının şekli suyun kırılma endeksinin bir sonucudur. Bu, güneş ışığının yağmur damlacıklarından, 0 ° ile 42 ° arasında kalan sınırlı bir açıyla menziline yansımasına neden olur. Işığın çoğu size menekşe ışığı için 40 ° den, kırmızı ışık için 42 ° bir açısal aralıkta geri atılır. Işık çemberinin antisolar noktadan her zaman 40-42 ° açısal bir mesafeye sahip olmasının nedeni budur, yani bir gökkuşağı her zaman sizin bakış açınızdan görüldüğü gibi Güneş’in karşısındaki yerden 40-42 ° uzakta görünür.
Çift Gökkuşağı Nedir?
Bazen bir soluk görebilirsiniz, ikinci gökkuşağının gökkuşağının üstünde belirmesi. Bu, güneş ışığı her su damlasının içine iki kez yansıdığında ve size geri yönlendirildiğinde gerçekleşir.
İkinci gökkuşağı, birincil gökkuşağı kadar parlak değildir, çünkü güneş ışığının bir kısmı damlacıktan geçerken çoğu yansıtılır. Bu, bir güneş ışığı ışınının iki kez yansıtılması durumunda daha fazla ışığın yanması ve daha az ışığın size geri yansıtılması anlamına gelir. Çift yansıtma işlemi ayrıca ikincil gökkuşağının renklerinin ters çevrilmesine de neden olur. Burada, kırmızı şerit altta göründüğü zaman mor şerit üsttedir (bu detayı görmek için resme tıklayın).
İkinci gökkuşağı ve antisolar nokta arasındaki açısal mesafe 50-53 ° ‘dir, bu nedenle iki gökkuşağı her zaman yaklaşık 10 °’ dir.
Gökkuşağının Altındaki Bölge Neden Daha Parlak?
Güneş ışığının çoğu 40-42 ° ‘lik bir açıyla konsantre iken, bir kısmı da 0-39 ° aralığında yansıtılır. Önemli olarak, açı ayrıca güneş ışığının dağılma ve kırılma derecesini de belirler. Örneğin, 0 ° ‘de yansıyan bir ışık ışını – geldiği yere geri – dağılmış veya hiç kırılmamıştır.
Bu nedenle onu beyaz ışık olarak deneyimliyoruz. Aynısı, biraz daha az olmasına rağmen, daha yüksek açılardan yansıyan ışık için de geçerlidir. Bu nedenle ana gökkuşağının altındaki alan görüntülerde gösterildiği gibi nispeten parlak gözüküyor.
Gökkuşağının Sonunda Bir Altın Hazinesi Var Mı?
Bir İrlanda efsanesine göre, gökkuşağının sonunda bir altın kap bulunabilir. Muhtemelen hepimiz bunun son derece düşük bir ihtimal olduğu konusunda hemfikiriz, ancak bu iddiayı gerçekten ispatlamanın mümkün olduğunu biliyor muydunuz? Aslında, muhtemelen farketmeden birçok kez gökkuşağının sonunda oldunuz!
Altın pot efsanesinin doğruluğunu kontrol etmek için, gökkuşağının yere temas ettiği yere gitmeniz gerekir. Bu, bir gökkuşağının bir şekilde optik bir yanılsama olması koşuluyla imkansız bir başarı gibi görünebilir. Somut ve gerçek parlak bir gökkuşağı göründüğü için, yalnızca belirli bir açıdan görülebilen sayısız güneş ışığının yansıması ile oluşur. Bu aslında bir gökkuşağına yaklaşmayı imkansız hale getirir. Ona doğru hareket ederseniz, gökkuşağı eşit hızda çekilir; Gördüğünüz gökkuşağının sonunda duran bir kişi, hava koşulları elverirse, daha uzak, farklı, eşit derecede erişilmez bir gökkuşağını görecektir.
Ancak bu gerçekleştirmede İrlanda efsanesini ampirik olarak ispatlamak için de bir şans. Gökkuşağının sonunda başka birini görebiliyorsan, başka birinin gökkuşağının ya da en azından farklı bir perspektiften görünen gökkuşağının sonunda durabilirsin. Yani, muhtemelen o zamanlar, o gökkuşağının sonunda, o belirli gökkuşağı o zamanlar sizin için görünmese bile, oradaydınız.
Yani. O altın kabı buldunuz mu?