From Wikipedia, the free encyclopedia
"رنگین کمان" پدیدهای نوری و قیاسی است که زمانیکه خورشید به قطرات نم و رطوبت جو زمین میتابد باعث ایجاد طیفی از نور در آسمان میشود. این پدیده به شکل یک کمان رنگین در میآید. همواره رنگین کمانهایی که بواسطهی نور خورشید بوجود میآیند در بخشی از آسمان درست در سوی مخالف خورشید ظاهر میشوند.
در یک «رنگینکمان اصلی» (رنگینکمان پایینتر، و معمولاً روشنتر) رنگ قرمز در بخش بیرونی (یا بالایی) کمان، و بنفش در بخش درونی دیده میشود. این رنگینکمان با نوری که یکبار از قطرات آب بازتابیده بوجود میآید. در یک رنگینکمان دوتایی، کمان دومی ممکن است بالا و بیرون کمان اصلی دیده شود، و ترتیب رنگهایش معکوس شده است (رنگ قرمز در هر یک از دو رنگینکمان به سوی دیگری است). این رنگینکمان دوم با دوبار انعکاس نور در قطرات آب بوجود میآید. محدودهی بین دو رنگینکمان تاریک است. دلیل این نوار تاریک این است که هنگامیکه نور زیر رنگینکمان اصلی از انعکاس قطره میآید، و نور بالای رنگینکمان بالایی (دومی) نیز از انعکاس قطره میآید، هیچ مکانیزمی برای ناحیهی بین یک رنگینکمان دوتایی وجود ندارد تا نور انعکاس یافته از قطرات آب دیده شود. رنگینکمانهای سهتایی (در سبک و زاویه یکسان با رنگینکمانهای دوتایی) غیر ممکناند، چون انعکاس سوم از نور درون قطرات آب پرتوهایشان را تقریباً در جهت خورشید میتاباند، و از اینرو نامرئی هستند. ممکم است بعضی پدیدهها (نظیر «کمانهای اضافی» خیلی نزدیک و درون کمانهای اصلی) با «رنگینکمانهای سهتایی» اشتباه گرفته شوند. همچنین برای یک ناظر غیرممکن است که برای دیدن رنگینکمان حاصل از قطرات آب در زاویهای غیر از زاویه مرسوم (که 42درجه با جهت مخالف خورشید میسازد) طرحی بریزد. حتی اگر ناظری ناظر دیگری را که بنظر میرسد «زیر» یا «در انتهای» یک رنگینکمان است ببیند، ناظر دوم رنگینکمان متفاوتی را، در ه مان زاویهای که ناظر اول دیده بود، خواهد دید. از اینرو، یک «رنگینکمان» شیء فیزیکی نست، و بطور فیزیکی نمیتوان به آن نزدیک شد.
یک رنگینکمان طیف پیوستهای از رنگها را پوشش میدهد؛ نوارهای متمایز (شامل تعدادی نوار) که ساختهی دید رنگی انسان هستند، و هیچ نوع نواربندیی در یک عکس سیاه سفید از رنگینکمان مشاهده نمیشود (فقط گرادیان ملایمی از شدت به یک مقدار بیشینه میرسد، سپس با یک کمینه در طرف دیگر کمان محو میشود). برای رنگهایی که با چشم انسان معمولی دیده میشود، توالی ذکر شده و به یاد مانده، در فارسی، هفتتایی نیوتن قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آّبی، نیلی و بنفش است (که بطور مردم پسند به روش کلمهسازی قنزسانب حفظ میشود). با این حال افراد کور-رنگ رنگهای کمتری خواهند دید. رنگینکمانها میتوانند بوسیلهی اشکال زیادی از آب معلق در هوا بوجود آیند. این تنها شامل باران نمیشود، مه، افشانه، و شبنم معلق در هوا نیز میتوانند رنگینکمان تشکیل دهند.
رنگینکمانها را میتوان هر زمان که قطرات آب در هوا وجود دارند و نور خورشید از پشت سر در یک زاویه عمودی کوچک میتابد مشاهده کرد. اغلب جلوههای تماشایی رنگینکمان زمانی رخ میدهند که نیمی از آسمان هنوز با ابرهای بارانی تاریک است و ناظر در نقطهای در جهت خورشید که آسمان آن صاف است قرار دارد. نتیجه یک رنگینکمان تابان است که با زمینهی تاریک در کنتراست دارد.
در نزدیکی آبشارها و فوارهها نیز معمولاً اثر رنگینکمان مشاهده میشود. بعلاوه، در طول یک روز آفتابی این اثر را میتوان بطور مصنوعی با پراکنده ساختن قطرات آب در هوا ایجاد کرد. یک مهتابکمان، رنگینکمان ماهتابی یا رنگینکمان شبهنگام، را به ندرت در شبهای شدیداً مهتابی میتوان مشاهده کرد. از آنجا که قوهی بینایی انسان برای رنگ در نور کم ضعیف است، مهتابکمانها اغلب سفید مشاهده میشوند.[1] عکاسی از نیمدایرهی کامل رنگینکمان در یک فریم مشکل است، چون نیاز به زاویه دید 84درجه است. برای یک دوربین mm35، یک عدسی با فاصله کانونی mm19 یا عدسی زاویه-گسترده کمتر مورد نیاز است. حال که نرمافزارهای قدرتمندی برای چسباندن چندین عکس در یک پانوراما در دسترس است، تصاویر کل کمان و حتی کمانهای ثانویه را میتوان به راحتی از یک سری از فریمهای رویهمافتاده ساخت. از داخل هواپیما، شخص شانس دیدن تمام دایرهی رنگینکمان را، با سایهی هواپیما در مرکز، دارد. این پدیده میتواند با گلوری اشتباه گرفته شود، اما یک گلوری معمولاً خیلی کوچکتر است، تنها 20-5درجه را پوشش میدهد.
در شرایط دید خوب (برای مثال، وجود ابر تیره در پشت رنگینکمان)، کمان دوم را با ترتیب رنگ معکوس میتوان دید. در زمینهی آسمان آبی، کمان دوم با اشکال قابل رویت است.
رنگینکمان طیف پیوستهای از رنگها را پوشش میدهد- هیچ «نواری» وجود ندارد. تفکیک ظاهری محصول رنگدانههای نوری در چشم انسان و پردازش عصبی خروجیهای گیرندههای نوریمان در مغز است. از آنجا که قلهی پاسخ گیرندههای رنگی انسان از فردی به فرد دیگر تغییر میکند، افراد مختلف اندکی رنگها را متفاوت خواهند دید، و افرادی که کور رنگ هستند تعداد کمتری از رنگها را خواهند دید. با این حال، هفت رنگی که در زیر لیست شدهاند گمان میشود که از این حکایت میکنند که انسانها در هر کجا،[2] با دید رنگی عادی، رنگینکمان را چگونه میبینند. رنگ آخر در رنگینکمان بنفش است، نه ارغوانی.
نیوتن بطور ابتکاری (1672م) تنها پنج رنگ اصلی را نامگذاری کرد: قرمز، زرد، سبز، آبی و بنفش. نارنجی و نیلی را بعداً اضافه کرد، تا در توافق با تعداد نّتها در مقیاسی موسیقیایی هفت رنگ را بدهد.[3] قرمز: . نارنجی: . زرد: . سبز: . Blue: . نیلی: . بنفش: .
نور که ابتدا هنگام ورود به سطح قطره باران شکسته شده است، در پشت قطره بازتاب میکند، و بار دیگر هنگام ترک قطره میشکند. اثر کلی به گونهای است که نور ورودی در گسترهی عریضی از زاویهها، با بیشترین شدت نوری در زاویهی 40 تا 42 درجه، باز میتابد. زاویه مستقل از اندازهی قطره است، اما به شاخص شکست آن وابسته است. آب دریا شاخص شکست بزرگتری نسبت به آب باران دارد، از اینرو شعاع «رنگینکمان» در افشانهی دریا کوچکتر از یک رنگینکمان واقعی است. این رنگینکمان برای چشم غیر مسلح با چینش از دست رفتهای از اینکمانها مشاهده میشود.[4] مقدار شکست نور به طولموجاش، و از اینرو به رنگهایش بستگی دارد. نور آبی (طول موج کوتاهتر) در زاویهی بزرگتری نسبت به نور قرمز میشکند، اما بواسطهی بازتاب پرتوهای نور از پشت قطره، نور آبی نسبت به نور قرمز هنگام خروج از قطره با زاویهی کمتری با پرتو نور سفید فرودی اصلی میسازد. ممکن است فکر کنید که عجیب است که الگوی رنگها در یک رنگینکمان قرمز را در بیرون کمان و آبی را در درون آن دارد. با اینحال، زمانیکه این موضوع را با دقت بیشتری وارسی کنیم، متوجه میشویم که اگر نور قرمز خارج شده از یک قطره توسط ناظری مشاهده شود، نور آبی آن قطره دیده نخواهد شد زیرا این نور در مسیری متفاوت با نور قرمز حرکت قرار دارد: مسیری که با چشمان ناظر در یک راستا نیست. نور آبی مشاهده شده در این رنگینکمان از قطرهی متفاوتی میآید، که بایستی زیر قطرهای باشد که نور قرمز از آن مشاهده میشود.
عکس اعتقاد عموم، نور در پشت قطره باران دستخوش بازتاب کلی نمیشود، و مقداری نور از پشت قطره خارج میشود. با این حال، نور خروجی از پشت قطره باران بین ناظر و خورشید رنگینکمان تشکیل نمیدهد زیرا طیف تابشی از پشت قطره باران بمانند زنگینکمانهای مرئی دارای شدت حداکثری نیستند، و از اینرو رنگها بیشتر از آنکه رنگینکمان تشکیل دهند، با هم ترکیب میشوند.[5]
یک رنگینکمان در واقع در محل مشخصی از آسمان وجود ندارد. محل ظاهر شدنش به محل ناظر و موقعیت خورشید بستگی دارد. تمام قطرات باران نور خورشید را یکسان شکسته و باز میتابند، اما فقط نور از بعضی قطرات باران به چشم ناظر میرسد. این نور همان است که رنگینکمان را برای ناظر تشکیل میدهد. محل یک رنگینکمان در آسمان نسبت به ناظر همیشه در سوی مخالف خورشید است، و همیشه رنگینکمان درونی روشنتر از رنگینکمان بیرونی است. مرکز کمان سایهی سر ناظر است، یا بطور دقیقتر نقطهی پادخورشیدی (که در طول روز زیر افق است)، در زاویهی 40 تا 42درجه نسبت به خط بین سر ناظر و سایهاش ظاهر میشود. در نتیجه، اگر خورشید بالاتر از 42درجه باشد، رنگینکمان زیر خط افق خواهد بود و معمولاً به مقدار کافی قطره باران بین افق (یعنی، ارتفاع چشم) و زمین وجود ندارد، تا رنگینکمان تشکیل دهند. استثناها زمانی رخ میدهند که ارتفاع ناظر از سطح زمین بیشتر شود، برای مثال در یک هواپیما، در بالای کوه، یا بالای یک آبشار.
به دفعات، یک رنگینکمان ثانویه بیرون کمان اصلی دیده شده است. رنگینکمان دوم حاصل دوبار بازتاب نور خورشید در درون قطرات باران است، و در زاویه بین 50 تا 53درجه ظاهر میشود. در نتیجهی بازتاب دوم، رنگهای رنگینکمان ثانویه نسبت به کمان اصلی معکوس میشود، آبی در بیرون و قرمز در درون. رنگینکمان دوم از اصلی کمرنگتر است زیرا در مقایسه با یکبار بازتاب در دوبار بازتاب نور بیشتری از قطره میگریزد و خود رنگینکمان در سطح بزرگتری از آسمان گسترده میشود. ناحیهی تاریک بین دو کمان اصلی و ثانویه را، بعد از اینکه اولین بار الکساندر آفرودیسیس توصیفش کرد، نوار الکساندر مینامند.
رنگینکمان سوم، یا سومین رنگینکمان، را در مواقع نادری میتوان دید، و ناظران اندکی گزارش دیدن رنگینکمان چهارگانه را دادهاند که در آن کمان تار بیرونتر از همه ظاهری موجدار و ضربانی دارد. این رنگینکمانها در همان طرفی که خورشید در آسمان است ظاهر میشوند، و این کشف کردنشان را سخت مینماید. یک نوع از رنگینکمان سهتایی
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.