الظاهرة الفيزيائية لقوس قزح. ما هو قوس قزح؟ كيف تظهر

عادة ما يتم تفسير قوس قزح من خلال الانكسار والانعكاس البسيط لأشعة الشمس في قطرات المطر. ينبثق الضوء من السقوط على مدى واسع من الزوايا ، لكن أعظم شدةلوحظ بزاوية مقابلة لقوس قزح. ضوء مرئيتنكسر الأطوال الموجية المختلفة في قطرة بطرق مختلفة ، أي أنها تعتمد على الطول الموجي للضوء (أي اللون). يتكون قوس قزح الجانبي نتيجة انعكاس مزدوج للضوء داخل كل قطرة. في هذه الحالة ، تخرج أشعة الضوء من القطرة بزوايا مختلفة عن تلك التي تنتج قوس قزح الرئيسي ، وتكون الألوان في قوس قزح الثانوي بترتيب عكسي. المسافة بين القطرات التي تسببت في قوس قزح ولا يلعب الراصد دور

عادةً ما يكون قوس قزح قوسًا ملونًا بنصف قطر زاوي 42 درجة ، يمكن رؤيته على خلفية ستارة من الأمطار الغزيرة أو خطوط هطول الأمطار ، وغالبًا لا تصل إلى سطح الأرض. يكون قوس قزح مرئيًا في جانب السماء المقابل للشمس ، ودائمًا مع الشمس غير مغطاة بالغيوم.

مركز قوس قزح هو نقطة معاكسة تمامًا للشمس - النقطة المضادة للشمس. القوس الخارجي لقوس قزح أحمر ، متبوعًا بأقواس برتقالية ، وصفراء ، وخضراء ، وما إلى ذلك ، وينتهي باللون الأرجواني الداخلي.

جميع أقواس قزح ضوء الشمس، تتحلل إلى مكونات وتتحرك حول الجلد بطريقة يبدو أنها تأتي من جزء من الجلد المقابل لتلك التي توجد فيها الشمس.

قدم رينيه ديكارت التفسير العلمي لقوس قزح لأول مرة في عام 1637. وشرح ديكارت قوس قزح على أساس قوانين الانكسار وانعكاس ضوء الشمس في قطرات المطر المتساقط.

بعد 30 عامًا ، قام إسحاق نيوتن ، الذي اكتشف تشتت الضوء الأبيض عند الانكسار ، بتكملة نظرية ديكارت من خلال شرح كيفية انكسار الأشعة الملونة في قطرات المطر.

على الرغم من حقيقة أن نظرية ديكارت - نيوتن عن قوس قزح قد تم إنشاؤها منذ أكثر من 300 عام ، إلا أنها تشرح بشكل صحيح السمات الرئيسية لقوس قزح: موضع الأقواس الرئيسية ، أبعاد الزاويترتيب الألوان في أقواس قزح بأوامر مختلفة.

لذا ، دع شعاعًا متوازيًا من ضوء الشمس يسقط على قطرة. نظرًا لحقيقة أن سطح الهبوط منحني ، سيكون للأشعة المختلفة زوايا مختلفة من السقوط. وهي تختلف من 0 إلى 90 درجة. دعونا نتتبع مسار الشعاع الذي يمر عبر القطرة. بعد أن ينكسر عند حدود الهواء والماء ، يدخل الشعاع إلى القطرة ويصل إلى الحد المقابل. جزء من طاقة الحزمة ، منكسر ، يترك القطرة ، الجزء ، بعد تجربة الانعكاس الداخلي ، يذهب مرة أخرى داخل القطرة إلى مكان الانعكاس التالي. هنا مرة أخرى ، جزء من طاقة الحزمة ، بعد انكسارها ، يترك القطرة ، وجزء آخر ، بعد أن تعرض لانعكاس داخلي ثانٍ ، يمر عبر السقوط ، إلخ. من حيث المبدأ ، يمكن أن تتعرض الحزمة لأي عدد من الانعكاسات الداخلية ، وكل شعاع له اثنين من الانكسار - عند المدخل وعند الخروج من السقوط. تبين أن سقوط حزمة أشعة متوازية عند هبوطها يكون شديد التباين عند الخروج من السقوط (الشكل 2). يكون تركيز الأشعة ، وبالتالي شدتها ، أكبر ، وكلما اقتربت من الحزمة التي تعرضت للانحراف الأدنى. فقط الشعاع ذو الحد الأدنى من الانحراف والحزم الأقرب إليه لهما كثافة كافية لتشكيل قوس قزح. لذلك ، يسمى هذا الشعاع شعاع قوس قزح.

كل شعاع أبيض ، ينكسر في قطرة ، يتحلل إلى طيف ، ويظهر شعاع من الأشعة الملونة المتباينة من القطرة. نظرًا لأن الأشعة الحمراء لها معامل انكسار أقل من الأشعة الملونة الأخرى ، فإنها ستواجه انحرافًا ضئيلًا مقارنةً بالباقي. الحد الأدنى لانحرافات أشعة اللون القصوى للطيف المرئي من الأحمر والبنفسجي هي كما يلي: D1k \ u003d 137 ° 30 "و D1ph \ u003d 139 ° 20 \". ستحتل الأشعة الملونة المتبقية مواقع وسيطة بينهما.

تبين أن أشعة الشمس التي مرت عبر قطرة مع انعكاس داخلي واحد تنبعث من نقاط في السماء تقع بالقرب من النقطة المضادة للشمس منها إلى الشمس. لذلك ، لكي ترى هذه الأشعة ، يجب أن تقف وظهرك للشمس. مسافاتهم من النقطة المضادة للشمس ستكون متساوية على التوالي: 180 درجة - 137 درجة 30 "= 42 درجة 30" للأحمر و 180 درجة - 139 درجة 20 "= 40 درجة 40" للبنفسجي.

لماذا هو قوس قزح جولة؟ الحقيقة هي أن قطرة كروية إلى حد ما ، مضاءة بشعاع متوازي من أشعة الشمس ، يمكن أن تشكل قوس قزح فقط على شكل دائرة. دعونا نشرح هذا.

المسار الموصوف في القطرة مع أدنى انحراف عند تركه لا يصنع فقط الشعاع الذي اتبعناه ، ولكن أيضًا العديد من الأشعة الأخرى التي سقطت على القطرة بنفس الزاوية. كل هذه الأشعة تشكل قوس قزح ، وهذا هو سبب تسميتها بأشعة قوس قزح.

كم عدد شعاع قوس قزح في شعاع من الضوء يسقط على قطرة؟ هناك الكثير منهم ، في الواقع ، يشكلون أسطوانة كاملة. موقع نقاط سقوطهم على القطرة هو دائرة كاملة.

نتيجة للمرور من خلال القطرة والانكسار فيه ، تتحول أسطوانة الأشعة البيضاء إلى سلسلة من الأقماع الملونة يتم إدخالها في بعضها البعض ، وتتركز عند النقطة المعاكسة للشمس ، مع أجراس مفتوحة تواجه الراصد. القمع الخارجي أحمر ، يتم إدخال البرتقالي فيه ، ثم أصفر ، ثم يأتي باللون الأخضر ، وما إلى ذلك ، وينتهي باللون البنفسجي الداخلي.

وهكذا ، تشكل كل قطرة على حدة قوس قزح كامل!

بالطبع قوس قزح من نقطة واحدة ضعيف ، وفي الطبيعة يستحيل رؤيته بشكل منفصل ، حيث توجد العديد من القطرات في ستارة المطر. في المختبر ، كان من الممكن ملاحظة ليس قوس قزح واحدًا ، ولكن عدة أقواس قزح تكونت من انكسار الضوء في قطرة واحدة معلقة من الماء أو الزيت عند إضاءة شعاع الليزر.

قوس قزح الذي نراه في السماء عبارة عن فسيفساء - يتكون من عدد لا يحصى من القطرات. تنشئ كل قطرة سلسلة من مسارات التحويل الملونة (أو الأقماع) المتداخلة واحدة فوق الأخرى. ولكن من قطرة واحدة ، يدخل شعاع ملون واحد إلى قوس قزح. عين المراقب هي نقطة شائعة تتقاطع عندها الأشعة الملونة من عدة قطرات. على سبيل المثال ، كل الأشعة الحمراء التي تخرج من قطرات مختلفة ، ولكن بنفس الزاوية وضربت عين المراقب ، تشكل قوسًا أحمر لقوس قزح ، وكذلك كل الأشعة البرتقالية والأشعة الملونة الأخرى. لذلك ، قوس قزح مستدير.

يقف شخصان جنبًا إلى جنب ويرى كل منهما قوس قزح الخاص بهما. إذا كنت تمشي على طول الطريق ونظرت إلى قوس قزح ، فإنه يتحرك معك ، ويتشكل في كل لحظة من خلال انكسار أشعة الشمس في المزيد والمزيد من القطرات. بعد ذلك ، تسقط قطرات المطر. يحتل مكان القطرة الساقطة مكانًا آخر ويتمكن من إرسال أشعة ملونة إلى قوس قزح ، متبوعًا بالمرحلة التالية ، وهكذا. انها تمطرنرى قوس قزح.

تتناول هذه المقالة ظاهرة رائعة متأصلة في الغلاف الجوي للأرض - قوس قزح. عن الآخرين ظواهر الغلاف الجوي، مثل لون السماء وشروق الشمس (غروب الشمس) والأضواء الشمالية (القطبية) ، يمكن قراءة الغيوم في مقالات منفصلة في قسم الغلاف الجوي.

وصف قوس قزح.

قوس المطريمثل جزءًا من خط دائرة مع مركز (نقطة مضادة للشمس) ملقاة على استمرار خط مستقيم يربط بين مصدر الضوء وعيني المراقب. علاوة على ذلك ، فإن الشمس دائمًا ما تكون وراء الراصد. على عكس الهالة ، من المستحيل رؤية الشمس وقوس قزح في نفس الوقت.

إذا تم تشكيل قوس قزح بواسطة قطرات المطر ، فعادة ما يتم ملاحظته على مسافة 1-2 كيلومتر من المراقب. في رذاذ النافورة أو الشلال ، يمكن أيضًا رؤية هذه الظاهرة البصرية من مسافات أقرب.

أثناء غروب الشمس أو شروقها ، يكون مركز دائرة قوس قزح على خط الأفق من الجانب المقابل للشمس ، لذا فإن قوس قزح هو نصف دائرة. كلما زاد ارتفاع الشمس فوق الأفق ، يزداد حجم قوس قزح. بالنسبة لمراقب من الأرض ، يصبح قوس قزح غير مرئي عندما تشرق الشمس فوق الأفق فوق 42 درجة.

في الواقع ، قوس قزح هو دائرة كاملة ، ولكن عند النظر إليه من سطح الأرضجزء فقط من قوسه مرئي. كلما ارتفع الشخص ، ارتفع مستوى عظميراقب الدوائر. من جبل عاليأو من طائرة يمكنك رؤيتها و دائرة كاملةقوس قزح.

ألوان قوس قزح.

ألوان قوس قزحتمثل ألوان الطيف ، الواقعة من الحافة الخارجية إلى الداخل: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والسماوي والنيلي والبنفسجي. تنتقل المشارب ذات الألوان المختلفة تدريجياً إلى بعضها البعض ، أي بالإضافة إلى الألوان الرئيسية المدرجة ، هناك أيضًا العديد من الظلال المتوسطة في قوس قزح. كانت الألوان السبعة في قوس قزح هي التي حددها لأول مرة إسحاق نيوتن. منذ ذلك الحين ، تمسكنا تقليديًا بهذا الرأي. بالمناسبة ، لا يتفق البلغار معنا - فهم يميزون ستة ألوان فقط في قوس قزح ، والصينيون - خمسة.

يعتمد مظهر قوس قزح وسطوعه وعرض الخطوط على حجم وعدد قطرات الماء. في القطرات الكبيرة ، يتشكل قوس قزح ضيق وواضح. مع انخفاض حجم القطرات ، ينخفض ​​أيضًا سطوع قوس قزح ، وتتوسع نطاقاته وتتحول إلى لون شاحب.

لأول مرة ، قدم شرحًا لطبيعة قوس قزح في عام 1637. لقد ربط تكوين قوس قزح بانعكاس وانكسار أشعة الضوء في قطرات الماء.

تم شرح ألوان قوس قزح وتسلسل ترتيبها إسحاق نيوتنفي عام 1704. اكتشف أن الضوء ينكسر عندما يمر إلى وسط بكثافة بصرية مختلفة ، وقام بتحليل الضوء الأبيض إلى ألوان الطيف باستخدام المنشور الزجاجي.

يتكون قوس قزح في قطرات لا يزيد قطرها عن 1 مم. يتعرض شعاع الشمس ، الساقط على قطرة ، لانعكاس واحد وانكساران. نتيجة لذلك ، تعود إلى المراقب ، متحللة بالفعل إلى ألوان الطيف ومن زاوية مختلفة.

يوضح الشكل مخططًا للانكسار والانعكاس في قطرة من عشرة أشعة متوازية من نفس اللون ، على سبيل المثال ، الأحمر. كما يتضح من الشكل ، فإن الشعاع المميز بخط منقط يظهر من السقوط بزاوية 42 درجة إلى ضوء الشمس. ستشكل هذه الحزمة ، مع الأشعة المجاورة لها ، الشريط الأحمر لقوس قزح. تنتشر بقية الأشعة بواسطة مروحة واسعة تحتها زوايا أصغر، إضاءة المنطقة الواقعة تحت قوس قزح. هذا هو السبب في أن السماء تحت قوس قزح تبدو دائمًا أفتح من فوقها.

يسمى شعاع الأشعة الذي يشكل قوس قزح شعاع ديكارت سميت على اسم المكتشف. قمنا بفحص مخطط انكسار عشرة أشعة ، لكن ديكارت قام في وقت واحد بالتحقيق ، على الأقل ، ما لا يقل عن 10 آلاف شعاع!

ميزات قوس قزح.

ميزة مثيرة للاهتمام لقوس قزح هو أن كل شخص يراها قوس قزح الخاص بك . هذا لأننا نرى فقط الضوء المنعكس الذي يشكل زاوية 42 درجة مع شعاع Sun-Eye. من الواضح أن كل شخص سيكون له شعاع خاص به ، وبالتالي سيكون له قوس قزح خاص به. عندما يتغير موضع المراقب ، يتحرك قوس قزح أيضًا.

ميزة أخرى مثيرة للاهتمام لقوس قزح هي أننا نراها طوال الوقت. في نفس المكان . القطرات التي عكست ضوء قوس قزح لدينا تسقط على الأرض ، لكن البعض الآخر يأتي على الفور في مكانها ، والذي ، بعد أن عكس ضوء الشمس للحظة ، يختفي أيضًا من مجال رؤيتنا. هذا هو السبب في أننا نرى أقواس قزح طوال الوقت عندما تمطر. ولكن بمجرد أن يضعف المطر ، يتحول قوس قزح أيضًا إلى شاحب ، لأن القطرات التي ترسل إلينا تحيات قوس قزح تصبح أصغر.

قوس قزح هي واحدة من أكثر الظواهر الطبيعية المدهشة. ما هو قوس قزح؟ كيف تظهر؟ هذه الأسئلة تثير اهتمام الناس في جميع الأوقات. حتى أرسطو حاول كشف غموضه. هناك العديد من المعتقدات والأساطير المرتبطة به (الطريق إلى العالم الآخر ، والاتصال بين السماء والأرض ، ورمز الوفرة ، وما إلى ذلك). يعتقد بعض الناس أن الشخص الذي يمر تحت قوس قزح سيغير جنسه.

جمالها يذهل ويسر. بالنظر إلى هذا "الجسر السحري" الملون ، أريد أن أؤمن بالمعجزات. ينبه ظهور قوس قزح في السماء أن الطقس السيئ قد انتهى وأن وقتًا مشمسًا صافًا قد حان.

متى يحدث قوس قزح؟ يمكن ملاحظتها أثناء المطر أو بعد هطول الأمطار. لكن لحدوثه ، لا يكفي البرق والرعد. يظهر فقط إذا اخترقت الشمس الغيوم. هناك حاجة إلى شروط معينة حتى يتم ملاحظتها. لا بد من التواجد بين المطر (يجب أن يكون في المقدمة) والشمس (يجب أن يكون خلفها). يجب أن تكون عيناك ومركز قوس قزح والشمس على نفس الخط ، وإلا فلن ترى هذا الجسر السحري!

من المؤكد أن الكثيرين قد لاحظوا ما يحدث عندما يسقط شعاع على فقاعة صابون أو على حافة مرآة مشطوفة. وهي مقسمة إلى ألوان مختلفة (أخضر ، أزرق ، أحمر ، أصفر ، بنفسجي ، إلخ). يسمى الكائن الذي يكسر الشعاع إلى ألوانه المكونة بالمنشور. والخط الناتج متعدد الألوان عبارة عن طيف.

إذن ما هو الطيف المنحني ، وهو شريط ملون يتكون نتيجة فصل شعاع من الضوء عند مروره عبر قطرات المطر (هم موشور في هذه الحالة).

ألوان الطيف الشمسي مرتبة بترتيب معين. من ناحية - الأحمر ، ثم البرتقالي ، بجانبه - الأصفر والأخضر والأزرق والأزرق والأرجواني. قوس قزح مرئي بوضوح طالما تساقط قطرات المطر بشكل متساوٍ وبشكل متكرر. في كثير من الأحيان ، كان أكثر إشراقًا. وهكذا ، تحدث ثلاث عمليات في وقت واحد في قطرة مطر: الانكسار والانعكاس وتحلل الضوء.

أين ترى قوس قزح؟ عند النوافير ، الشلالات ، على خلفية القطرات ، البقع ، إلخ. موقعه في السماء يعتمد على موقع الشمس. يمكنك الاستمتاع بدائرة قوس قزح بأكملها إذا كنت في السماء. كلما ارتفعت الشمس فوق الأفق ، أصبح نصف الدائرة الملون أصغر.

أول محاولة لشرح ماهية قوس قزح تم إجراؤها عام 1611 بواسطة أنطونيو دومينيس. كان تفسيره مختلفًا عن التفسير التوراتي ، لذلك حُكم عليه بالإعدام. في عام 1637 ، أعطى ديكارت ظاهرة علمية تعتمد على انكسار وانعكاس ضوء الشمس. في ذلك الوقت ، لم يكونوا يعرفون بعد عن تحلل الحزمة إلى طيف ، أي التشتت. لذلك ، تحول لون قوس قزح ديكارت إلى اللون الأبيض. بعد 30 عامًا ، قام نيوتن "بتلوينها" ، مكملاً نظرية زميله بتفسيرات لانكسار الأشعة الملونة في قطرات المطر. على الرغم من حقيقة أن النظرية عمرها أكثر من 300 عام ، إلا أنها تصوغ بشكل صحيح ماهية قوس قزح وخصائصه الرئيسية (ترتيب الألوان ، موضع الأقواس ، المعلمات الزاوية).

إنه لأمر مدهش كيف أن الضوء والماء ، المألوفين لنا ، يخلقان معًا جمالًا جديدًا تمامًا لا يمكن تصوره ، عملًا فنيًا قدمته لنا الطبيعة. يتسبب قوس قزح دائمًا في اندفاع المشاعر ويظل في الذاكرة لفترة طويلة.

في العصور القديمة ، بسبب نقص المعرفة ، شرح الناس عجائب الطبيعة وجمالها بمساعدة الأساطير والقصص الخيالية. ثم لم تتح الفرصة للناس لدراسة المبرر العلمي لسبب هطول الأمطار أو البرد أو الرعد. وبالمثل ، وصف الناس كل شيء غير معروف وبعيد ، وظهور قوس قزح في السماء ليس استثناءً. في الهند القديمةكان قوس قزح هو قوس إله الرعد إندرا ، في اليونان القديمةكانت هناك إلهة عذراء إيريس برداء قوس قزح. لكي تجيب الطفل بشكل صحيح عن كيفية ظهور قوس قزح ، عليك أولاً أن تفهم هذه المشكلة بنفسك.

التفسير العلمي لقوس قزح

تحدث هذه الظاهرة في أغلب الأحيان أثناء هطول أمطار خفيفة صغيرة أو بعد انتهائها مباشرة. بعد ذلك ، تبقى أصغر جلطات الضباب في السماء. عندما تتشتت الغيوم وتشرق الشمس يمكن للجميع مشاهدة قوس قزح بأعينهم. إذا حدث ذلك أثناء المطر ، فإن القوس الملون يتكون من قطرات صغيرة من الماء. مقاسات مختلفة. تحت تأثير انكسار الضوء ، تشكل العديد من جزيئات الماء الصغيرة هذه الظاهرة. إذا شاهدت قوس قزح من وجهة نظر عين الطائر ، فلن يكون اللون قوسًا ، بل سيكون دائرة كاملة.

في الفيزياء ، هناك شيء مثل "تشتت الضوء" ، أطلق عليه نيوتن الاسم. تشتت الضوء هو ظاهرة يتحلل فيها الضوء إلى طيف. بفضله ، يتحلل تيار أبيض عادي من الضوء إلى عدة ألوان تدركها العين البشرية:

• أحمر؛
• البرتقالي؛
• الأصفر؛
• لون أخضر؛
• أزرق؛
• أزرق؛
• ليلكي.

في فهم الرؤية البشرية ، تكون ألوان قوس قزح دائمًا سبعة ألوان وكل منها يقع في تسلسل معين. ومع ذلك ، فإن ألوان قوس قزح مستمرة ، وتتواصل بسلاسة مع بعضها البعض ، مما يعني أن لديها العديد من الظلال أكثر مما يمكننا رؤيته.

شروط ظهور قوس قزح

لرؤية قوس قزح في الشارع ، يجب استيفاء شرطين رئيسيين:

• يظهر قوس قزح في كثير من الأحيان إذا كانت الشمس منخفضة في الأفق (غروب الشمس أو شروقها) ؛
• عليك أن تقف وظهرك للشمس ومواجهة المطر المائل.

يظهر قوس متعدد الألوان ليس فقط بعد المطر أو أثناءه ، ولكن أيضًا:

• سقي الحديقة بخرطوم.
• أثناء السباحة في الماء
• في الجبال القريبة من الشلال.
• في نافورة المدينة في الحديقة.

إذا انعكست أشعة الضوء من القطرة في نفس الوقت عدة مرات ، يتمكن الشخص من رؤية قوس قزح مزدوج. يمكن ملاحظته في كثير من الأحيان أقل بكثير من المعتاد ، ويكون قوس قزح الثاني أسوأ بكثير من الأول ويكون لونه في صورة معكوسة ، أي ينتهي باللون الأرجواني.

كيف تصنع قوس قزح الخاص بك

لعمل قوس قزح بنفسك ، يحتاج الشخص إلى:

• وعاء من الماء؛
• ورقة بيضاء من الورق المقوى
• مرآة صغيرة.

تجرى التجربة في طقس مشمس. للقيام بذلك ، يتم إنزال المرآة في وعاء عادي من الماء. يتم وضع الوعاء بحيث ينعكس ضوء الشمس الساقط على المرآة على لوح من الورق المقوى. للقيام بذلك ، سيتعين على بعض الوقت تغيير زاوية ميل الأشياء. اصطياد الميل يمكنك الاستمتاع بقوس قزح.

معظم الطريق السريعاصنع قوس قزح بنفسك - استخدم قرصًا مضغوطًا قديمًا. قم بتغيير زاوية القرص في ضوء الشمس المباشر واحصل على قوس قزح واضح ومشرق.

صفحة 3 من 5

أنواع قوس قزح. ما هو قوس قزح؟

قوس قزح الأساسي هو نوع من قوس قزح يتكون نتيجة انعكاس واحد للضوء.

كما نعلم بالفعل ، يحدث قوس قزح نتيجة لانعكاسات داخلية متعددة للضوء في قطرات الماء. كلما زاد عدد الانعكاسات التي يمر بها شعاع من الضوء ، قلت طاقته.

لذلك ، فإن ألمعها هو قوس قزح يتكون من أشعة لم تشهد سوى انعكاس واحد. هذا ما يسمى ب قوس قزح الأساسي بنصف قطر زاوية 42 درجة.

قوس قزح متعدد هو نوع من قوس قزح يتكون نتيجة لانعكاسات متعددة لشعاع من الضوء في قطرة ماء.

في كثير من الأحيان فوق قوس قزح الأول أو الأساسي ، نلاحظ الثاني ، ما يسمى الجانب أو قوس قزح الثانوي نصف قطرها الزاوي 52 درجة. تتشكل أقواس قزح هذه معًا متعدد الأقواس أو قوس قزح متعدد .

عندما تصل الشمس إلى ارتفاع 42 درجة ، فإن قوس قزح الأساسي لم يعد مرئيًا. وعندما يصل ارتفاع الشمس إلى 52 درجة ، يختفي الجانب أيضًا.

يتكون قوس قزح الأساسي نتيجة انعكاس واحد لشعاع من الضوء في قطرة ماء. قوس قزح الثانوي هو نتاج انعكاس مزدوج. كل انعكاس في القطرة "يقلب" الحزمة ، لذلك يتم ترتيب الألوان في قوس قزح الثانوي ترتيب عكسي، بمعنى آخر. الشريط الخارجي أرجواني والشريط الداخلي أحمر.

في بعض الأحيان يمكنك ملاحظة قوس قزح ثالث (نصف قطر زاوي 60 درجة) ، وحتى الرابع والخامس. لكن هذه بالفعل ظاهرة بصرية نادرة للغاية في الغلاف الجوي.

شريط الإسكندر - ليس نوعًا من قوس قزح ، ولكن تتم دراسته أثناء مرور موضوع "أنواع قوس قزح".

هو شريط السماء بين قوس قزح الأساسي والثانوي. حصلت على اسمها من الفيلسوف ألكسندر أفروديسياس ، الذي وصفها لأول مرة في عام 200 بعد الميلاد.

يبدو ألكسندر ستريب أغمق من السماء المحيطة. لشرح هذه الظاهرة ، لنتذكر الرسم الذي يصور شعاع ديكارت. كما نتذكر ، فإن الأشعة التي مرت بانعكاس واحد تضيء السماء تحت قوس قزح الأساسي ، تاركة القطرة بزاوية لا تزيد عن 42.1 درجة للشمس.

نتيجة للانعكاس المزدوج ، تظهر الأشعة من القطرة بالفعل بزاوية أكبر من 50.9 درجة ، لتضيء السماء فوق قوس قزح الثانوي. أي أن تلك المنطقة من السماء ، التي تقع بين 42.1 درجة و 50.9 درجة ، لا تُضاء أثناء أقواس قزح الأولية أو الثانوية. لذلك اتضح أن شريط الإسكندر ، الذي يبلغ عرضه حوالي 9 درجات ، أغمق من بقية السماء.

قوس قزح القمر هو نوع من قوس قزح يتكون من أشعة القمر.

يمكنك مشاهدة قوس قزح ليس فقط أثناء النهار ، ولكن أيضًا في الليل. في هذه الحالة ، لم تعد قطرات المطر منكسرة أشعة الشمسولكن قمري.

لا يختلف عن الشمس إلا في سطوعها. بالنسبة للعين البشرية ، نظرًا لخصائص هيكلها ، غالبًا ما يُنظر إلى قوس قزح القمر على أنه أبيض. ولكن في لقطات التعريض الطويل ، يمكنك أيضًا الحصول على ألوان.

تمامًا مثل قوس قزح الشمسي ، يظهر قوس قزح القمر على الجانب المقابل للقمر ، ويجب أن يكون ضوء الليل منخفضًا قدر الإمكان فوق الأفق. يظهر قوس قزح القمر فقط في الليالي عندما يكون القمر ساطعًا بشكل خاص ، أي عند اكتمال القمر والليالي القريبة منه.

أي لكي يظهر قوس قزح قمري ، يجب استيفاء ثلاثة شروط:

اكتمال القمر

شروق أو غروب القمر.

المطر على الجانب الآخر من السماء من القمر.

من الواضح أن كل هذه الشروط نادرًا ما تتحقق في وقت واحد ، وبالتالي فإن قوس قزح القمر هو ظاهرة بصرية نادرة جدًا في الغلاف الجوي.

قوس قزح الأحمر هو نوع من قوس قزح يتشكل عند غروب الشمس.

إذا ظهر قوس قزح عند غروب الشمس ، فهناك ظاهرة مثل قوس قزح أحمر . يكون أحيانًا ساطعًا ومرئيًا بشكل غير عادي حتى بعد غروب الشمس.

لماذا قوس قزح الغروب أحمر؟ أشعة الشمس التي تمر عبر سماكة الغلاف الجوي مبعثرة ، وشدة تشتت الأشعة لون مختلفليس نفس الشيء. على سبيل المثال ، تنتشر الموجات الزرقاء الأقصر 16 مرة بشكل أكثر كثافة من الموجات الحمراء ، لذلك تكون السماء زرقاء خلال النهار.

عند غروب الشمس ، تمر أشعة الشمس لمسافات طويلةفي الغلاف الجوي وتنتشر أشعة قصيرة على طول الطريق. فقط موجات طويلة من الأصفر والأحمر والبرتقالي تصل إلينا. تشكل ظاهرة بصرية في الغلاف الجوي - قوس قزح أحمر.

قوس قزح الندى هو نوع من قوس قزح يتشكل في قطرات الندى.

في بعض الأحيان في الصباح الباكر ، بعد شروق الشمس مباشرة ، يمكنك المشاهدة قوس قزح على الندى .

آلية تشكيله هي نفس آلية قوس قزح العادي.

ومع ذلك ، فإن شكل قوس قزح على الندى ليس دائريًا ، ولكنه قطعي ، وهو السمة المميزةهذه نظرة غير عاديةقوس قزح.

نادرًا ما يتم ملاحظته ، لكنه مشهد لا يُنسى.

قوس قزح المزدوج هو نوع من قوس قزح يتكون في قطرات المطر بأحجام مختلفة.

قوسان قوس قزح يبدأان من نفس النقطة.

يمكنها أن تأتي عندما تمطر نوع مختلط- من القطرات الكبيرة والصغيرة. تتسطح القطرات الكبيرة تحت وزنها ، وتبقى القطرات الصغيرة على نفس الشكل.

يشكل هذان النوعان من القطرات نوعين متقاطعين نقطة البدايةأقواس.

عجلة قوس قزح هي نوع من قوس قزح يتشكل عندما تمطر بغزارة.

قوس قزح مكسور. تحدث المناطق المظلمة عند الذهاب أيضًا مطر غزيرمنع ضوء قوس قزح من الوصول إلى عيون المراقب. أيضا ، يمكن أن تشارك الغيوم الداكنة في تكوين الفجوات.

النتيجة النهائية هي قوس قزح مظهر خارجيمثل العجلة. وإذا كانت الغيوم تتحرك بسرعة في نفس الوقت ، فإن وهم حركة "العجلة" ينشأ.

قوس قزح الضبابي هو نوع من قوس قزح يتشكل في قطرات من الضباب.

قوس قزح ضبابي وتسمى أيضا قوس قزح أبيض أو قوس ضبابي . إنه قوس أبيض عريض ، وأحيانًا يكون ملونًا بشكل خافت على طول الحواف. الجانب الخارجييمكن أن تكون مصبوغة ليلكيوالداخلي لونه برتقالي. يتكون قوس قزح أبيض من قطرات ضباب صغيرة جدًا بنصف قطر لا يزيد عن 25 ميكرون.

تختلف طبيعة قوس قزح الأبيض من حيث أن القطرات التي تشكل قوس قزح هذا تكون أصغر بكثير من القطرات التي تشكل قوس قزح عادي. يرتبط اللون الأبيض لقوس قزح بظاهرة حيود الضوء في قطرات الماء. أصغر نصف قطر القطرة ، فإن تأثير أقوىالانحراف. الحيود والتحدث بكلمات بسيطة، هذا مزيج من أشعة الضوء ذات الألوان المختلفة في لون أبيض واحد. أي إذا تحلل الضوء في القطرات الكبيرة إلى مكونات وشكل قوس قزح عاديًا ، ثم في قطرات صغيرة ، على العكس من ذلك ، يندمج في واحد ويشكل قوس قزح ضبابي.

في هذه المقالة ، قمنا بفحص أنواع قوس قزح وأجبنا على السؤال: أي نوع من قوس قزح يحدث؟ اقرأ المزيد: