• رنگین کمان جلوه شگفت آوری از طبیعت است که موقع بارش نم نم و یا پس از بارندگی دیده می‌شود.
• در قدیم مردم خرافی رنگین کمان را نشانی از شور بختی می‌پنداشتند.
و خیال می‌کردند، رنگین کمان پلی است برای بالا رفتن ارواح و زمانی که آنرا می‌دیدند گمان می‌کردند شخصی در آستانه مرگ 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.
خورشید هنگام پدیدار شدن رنگین کمان کجاست؟
طرح این پرسش برای شروع تفکر فیزیکی پیرامون این مسئله که "فرایند تشکیل رنگین کمان چیست" بسیار مناسب است.
اغلب مردم هیچ توجهی نمی کنند که زمان مواجهه با رنگین کمان همیشه خورشید پشت سرشان قرار دارد.
و مرکز کمان رنگین کمان دقیقاً در مقابل خورشید واقع است.
البته با ذکر این نکته که باران در امتداد رنگین کمان قرار دارد.
چه چیزی سبب ایجاد قوس رنگین کمان می شود؟
پرسشهایی از این دست پاسخهای فیزیکی به خصوصی دارند.
ما پدیده تشکیل کمان را توسط بارش باران توضیح خواهیم داد.
و این مسئله ای پیرامون مباحث اپتیک است که نخستین بار به طور شفاف توسط رنه دکارت در سال 1637 میلادی تشریح گردید.
موضوع جالب تاریخی اینکه مطابق با مطلبی که در کتاب کارل بایرز "رنگین کمان از افسانه تا ریاضیات" شرح داده شده در حقیقت دکارت این پدیده را با در نظر گرفتن گذر نور از یک قطره آب ساده سازی نموده و توانست این پدیده را شرح دهد .
وی می نویسد: در نظر بگیرید این کمان نه در آسمان بلکه در هوای نزدیک به ما هر کجا که خورشید به قطرات باران میتابد ظاهر گردد.
در نتیجه ما قطعاً خواهیم توانست اصل قضیه را دریابیم.
من تصمیم دارم به سهولت بیان نمایم که هر کدام از پرتوهای نور به قطرات فرو ریزنده باران برخورد و از آن عبور نماید و به چشم ما میرسد.
بعلاوه با در نظر گرفتن این موضوع که قطره باران گرد و کروی است و ساختاری تشکیل یافته دارد و اینکه قطره آب در اندازه های بزرگتر و کوچکتر ایجاد می گردد در اصل پیدایش کمان تفاوتی ایجاد نمیشود اگر این کره کوچک یا بزرگ باشد.من نظری دارم و آن این است که می توان این مطلب را بهتر بیان نمود.
دکارت توضیح داده که چگونه کره بزرگی ساخته و به پرتوهای خورشید گذرنده از آن نگاه کرده است.
و هرچقدر به آن نزدیک شوم یا از آن دور گردم و یا به چپ و راست بروم و یا اینکه به سمت بالا ارتفاع بگیرم همواره خط EM با امتداد خط DE زاویه 42 درجه خواهد ساخت.
بنابراین ما تصور می کنیم در امتداد مرکز خورشید و چشمان مان قرار دارد و از این رو همواره قرمز به نظر خواهد رسید و به تدریج با بزرگتر شدنDEM رنگ قرمز محو و ناپدید خواهد شد.
و به همین ترتیب اگر زاویه را اندکی کوچکتر در نظر بگیریم رنگ قرمز به یکباره ناپدید و محو نخواهد شد بلکه حالت محو تری پیدا خواهد کرد و دیگر آن حالت تشعشع درخشنده را کمتر خواهد داشت.
که به تدریج در پهناهای مجاور آن رنگهای زرد آبی و سایر رنگها ظاهر می شوند.وقتی مسئله را جزئی تر بررسی کنیم درمی یابیم در قسمتBCDچه چیزی سبب می گردد نقطه D قرمز به نظر برسد.
دریافتم که پرتوهای نور خورشیدی که از A به B می رسند در زمان ورود به نقطه B خم می شوند.
و برای عبور به نقطه C جایی که به نقطهDبازتابیده می شوند و در آنجا با عبور از قطره آب باز هم خمیده می شوند .