เนื้อหา
- สีรุ้งทำให้เกิดอะไร
- วิธีการสร้างสายรุ้ง
- ลำดับสำหรับสีรุ้ง
- ทฤษฎีสีของไอแซกนิวตัน
- สายรุ้งชนิดอื่น ๆ
- ความทรงจำสีรุ้ง
- ทำสายรุ้งของคุณเอง
นักปรัชญาชาวกรีกอริสโตเติลให้เครดิตกับ "การค้นพบ" สายรุ้งใน 350 บีซี อย่างไรก็ตามมันไม่ได้จนกว่าประมาณ 1,658 A.D. ที่ Isaac Newton แรกปลูกเมล็ดพันธุ์ของสิ่งที่ต่อมากลายเป็นคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ว่าทำไมรุ้งสร้างวิธีที่พวกเขาทำ เจ็ดสีในรุ้ง - แดงส้มเหลืองเขียวน้ำเงินครามและม่วง - ปรากฏในลำดับเดียวกันเสมอ
สีรุ้งทำให้เกิดอะไร
ในขณะที่รุ้งอาจดูเหมือนว่ามันอยู่ในจุดคงที่ในท้องฟ้ามันไม่ได้ ทุกคนเห็นรุ้งในจุดที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับตำแหน่งบนพื้นดินและตำแหน่งของดวงอาทิตย์ (หรือแหล่งกำเนิดแสงอื่น ๆ ) ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจอีกอย่างเกี่ยวกับรุ้งคือไม่มีคนสองคนที่เห็นสิ่งเดียวกัน สิ่งที่คุณเห็นแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่าแสงนั้นโค้งงอและสะท้อนกลับมาหาคุณ คนที่ดูเหมือนว่าพวกเขายืนอยู่ใต้รุ้งจะมองมันและมองมันจากระยะไกล
สีที่สวยงามที่คุณเห็นเมื่อรุ้งปรากฏขึ้นเกิดจากแสงถูกแบ่งโดยปริซึมเป็นความยาวคลื่นที่แตกต่างกันซึ่งสร้างสเปกตรัมสี รุ้งมักปรากฏหลังจากฝนตกเพราะเมื่อแสงอาทิตย์ (แสงสีขาวที่มองเห็นซึ่งเป็นส่วนผสมของสีที่มองเห็นได้ทั้งหมด) ไหลผ่านหยดน้ำมันจะโค้งและแยกเป็นสีรุ้ง หยดน้ำมักจะหยดฝน แต่อาจมาจากการฉีดน้ำตกน้ำพุหมอกน้ำค้างหรือหมอก สายรุ้งประกอบด้วยเจ็ดสีเพราะหยดน้ำแตกแสงอาทิตย์สีขาวเป็นเจ็ดสีหลักของสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้
อย่างไรก็ตามหากคุณตรวจสอบรุ้งอย่างใกล้ชิดคุณจะเห็นว่ามีมากกว่าเจ็ดสี รุ้งไม่ใช่สเปกตรัมที่บริสุทธิ์ แต่ประกอบด้วยหลายสีที่ซ้อนทับและผสมเข้าด้วยกัน มีหลายสีเกินไปที่ตามนุษย์แยกแยะได้หมด
เมื่อสีรุ้งทับกันที่ขอบพวกมันจะสร้างแสง "สีขาว" ซึ่งทำให้ส่วนภายในของรุ้งสว่างกว่าด้านนอกมาก
นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่าสีครามนั้นอยู่ใกล้กับสีน้ำเงินเกินกว่าที่จะแยกแยะได้อย่างแท้จริงซึ่งจะทำให้สายรุ้งมีเพียง 6 สีเท่านั้น
วิธีการสร้างสายรุ้ง
รุ้งเกิดขึ้นเมื่อแสงอาทิตย์ถูกกระจายจากเม็ดฝนไปยังดวงตาของคุณ ต้องใช้เงื่อนไขทางอุตุนิยมวิทยาบางอย่างเพื่อให้คุณเห็นรุ้ง สำหรับผู้เริ่มต้นดวงอาทิตย์จะต้องอยู่ข้างหลังคุณต่ำในท้องฟ้าและทำมุมน้อยกว่า 42 องศาเหนือขอบฟ้า ยิ่งท้องฟ้าต่ำลงเท่าไหร่ดวงอาทิตย์ก็ยิ่งมีความโค้งมากขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้จะต้องมีฝนหมอกหรือแหล่งน้ำหยดอื่นอยู่ตรงหน้าคุณ
เมื่อแสงกระทบกับหยดน้ำที่มุมหนึ่งมันจะช้าลงและเปลี่ยนทิศทาง สิ่งนี้เรียกว่าการหักเหและเกิดขึ้นเพราะน้ำมีความหนาแน่นมากกว่าอากาศ เมื่อแสงลงไปในน้ำในบางมุมแสงบางส่วนนั้นจะสะท้อนจากภายในน้ำจากนั้นปล่อยหยด เมื่อมันเคลื่อนที่กลับไปในอากาศกระบวนการหักเหจะเกิดขึ้นอีกครั้ง
เมื่อคุณเห็นรุ้งคุณกำลังมองหาแสงหักเหและสะท้อนจากเม็ดฝนที่แตกต่างกันบางคนมองที่มุม 42 องศา (แสงสีแดง) บางคนที่มุม 40 องศา (แสงสีฟ้า) และบางส่วนในระหว่าง มุมเบี่ยงเบนแตกต่างกันไปสำหรับแสงสีแดงและแสงสีฟ้าเนื่องจากแสงสีฟ้าโค้งงอ (หักเห) มากกว่าแสงสีแดง
เวลาที่ดีที่สุดที่จะเห็นรุ้งคือหลังจากพายุฝนได้สิ้นสุดลงเมื่อยังมีไอน้ำในอากาศ คุณจะไม่เห็นรุ้งในช่วงพายุฝนเพราะเมฆปิดกั้นแสงส่วนใหญ่ หากคุณรอนานหลังพายุฝนฟ้าคะนองไอน้ำในอากาศจะระเหยไปหมด คุณจะไม่เห็นรุ้งหลังจากสภาพอากาศหนาวเหมือนหิมะเพราะหยดน้ำแข็งเป็นอนุภาคน้ำแข็งที่กระจายแสงในรูปแบบต่างๆ
หากคุณกำลังยืนอยู่ในที่ที่ถูกต้องคุณจะเห็นแสงอาทิตย์ที่สะท้อนกลับเข้าหาคุณ รุ้งที่มีสีสันจะปรากฏขึ้นเมื่อแสงถูกกระจายด้วยหยดน้ำจำนวนมากเนื่องจากสีที่ต่างกันออกจากหยดน้ำในมุมที่แตกต่างกัน
รุ้งมีรูปร่างเป็นรูปครึ่งวงกลมเพราะหยดน้ำไม่ตกในแผ่นแบน แต่มีระยะทางและความเร็วต่างกัน อย่างไรก็ตามในกรณีส่วนใหญ่รุ้งจะปรากฏเป็นส่วนหนึ่งของรูปร่างโค้งครึ่งวงกลมหรือ "U" คุณเห็นรุ้งครึ่งวงกลมเหนือพื้นดินเมื่อพระอาทิตย์ขึ้นหรือตกเมื่อดวงอาทิตย์อยู่บนขอบฟ้า มิฉะนั้นคุณจะเห็นส่วนโค้งเล็ก ๆ ของรุ้ง โดยปกติแล้วคุณจะเห็นรุ้งครึ่งวงกลมไม่เกินหนึ่งอันในขณะที่อีกครึ่งวงกลมถูกซ่อนอยู่ใต้ขอบฟ้า อย่างไรก็ตามหากคุณอยู่ในตำแหน่งที่สูงกว่าหยดน้ำเช่นบนอาคารสูงเป็นไปได้ที่จะเห็นรุ้งเต็มวงจุดศูนย์กลางของรุ้งอยู่ตรงข้ามกับตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในท้องฟ้าซึ่งหมายความว่าคุณสามารถเห็นรุ้งได้มากขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์เข้าใกล้ขอบฟ้า
หากคุณโชคดีคุณอาจเห็นรุ้งคู่ (รุ้งคู่ที่สองเหนือรุ้งหลัก) สีอยู่ในลำดับที่สองในรุ้งลำดับที่สองและจางกว่ารุ้งสีปฐมภูมิเนื่องจากแสงส่องผ่านจากการสะท้อนสองครั้งมากกว่าหนึ่งสี รุ้งรองถูกกระจายไปทั่วพื้นที่กว้างของท้องฟ้าทำให้มันกว้างเกือบสองเท่าเท่ากับรุ้งปฐมภูมิ
รุ้งระดับประถมศึกษาและมัธยมศึกษาในรุ้งคู่มักจะมีแถบสีดำอยู่ระหว่างกลาง สิ่งนี้เรียกว่าวงอเล็กซานเดอร์หลังจากอเล็กซานเดอร์แห่งอะโฟรดิเซียสผู้บรรยายวงแรกใน 200 AD ความมืดของวงดนตรีนั้นเกิดจากความจริงที่ว่าไม่มีแสงแดดส่องมายังละอองฝนระหว่างมุมเบี่ยงเบนของปฐมภูมิและ รุ้งสายรอง
ลำดับสำหรับสีรุ้ง
ลำดับของสีรุ้งจะเหมือนกันเสมอ - แดงส้มเหลืองเขียวน้ำเงินครามและรุนแรง - เนื่องจากแสงสีต่างกันมีความยาวคลื่นต่างกัน สีแดงจะปรากฏขึ้นก่อนเสมอก่อตัวเป็นวงกลมด้านนอกของรุ้งเนื่องจากมันมีความยาวคลื่นที่ยาวที่สุดประมาณ 650 นาโนเมตร เนื่องจากแสงโค้งที่ 42 องศาเพื่อสร้างสีนี้คุณเกือบจะสามารถเห็นได้ในรุ้งแม้ว่าสีอื่น ๆ ในรุ้งจะไม่ชัดเจน
แสงสีแดงที่คุณเห็นในรุ้งเกิดจากหยดน้ำในบรรยากาศสูงกว่าหยดน้ำที่กระจายแสงสีม่วงเล็กน้อย ความยาวคลื่นที่สั้นกว่าจะเปลี่ยนทิศทางเพิ่มขึ้นเล็กน้อยหมายความว่าสีม่วงจะปรากฏขึ้นครั้งสุดท้ายบนโครงร่างด้านในของรุ้งเพราะมันมีความยาวคลื่นสั้นที่สุดประมาณ 400 นาโนเมตร
ทฤษฎีสีของไอแซกนิวตัน
ประมาณปี ค.ศ. 1665 ไอแซกนิวตันส่งแสงสีขาวผ่านปริซึมและดูแสงในรูปสายรุ้งซึ่งประกอบไปด้วยเจ็ดสีที่ต่างกัน นิวตันเชื่อว่าสีนั้นมีความคล้ายคลึงกับโน้ตดนตรีในระดับเริ่มต้นด้วย D และไม่มีชาร์ปหรือแฟลต สองสี - สีส้มและสีคราม - สอดคล้องกับขั้นตอนครึ่งในระดับ แม้ว่าการเปรียบเทียบทางดนตรีของนิวตันนั้นไม่ได้รับการพิสูจน์ในภายหลัง (เมื่อนักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าความถี่ดนตรีและความยาวคลื่นแสงที่มองเห็นไม่เท่ากัน) ทฤษฎีสีของเขาแสดงให้เห็นว่าแสงสีขาวเป็นส่วนผสมของแสงสีต่าง ๆ
สายรุ้งชนิดอื่น ๆ
แทนที่จะเป็นรุ้งคุณอาจเห็นเป็นโบว์โบน, มูนโบว์หรือสายรุ้งสีแดง
Fogbow นั้นคล้ายกับสายรุ้งแบบดั้งเดิม แต่มันเกิดขึ้นเมื่อแสงแดดกระทบกับละอองน้ำที่บรรจุอยู่ในหมอกหมอกหรือเมฆมากกว่าเม็ดฝน หยดน้ำใน Fogbow มีขนาดเล็กกว่าเม็ดฝน 10 ถึง 1,000 เท่าและเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 0.1 มม. เกือบทุกครั้ง Fogbow อาจเรียกได้ว่าเป็นสายรุ้งสีขาวเพราะไม่เหมือนกับสายรุ้งแบบดั้งเดิมที่มีเจ็ดสีที่แตกต่างกันซึ่งเกือบจะไม่มีสีเลย นี่เป็นเพราะหยดน้ำเล็กมาก ในขณะที่แสงยังคงสะท้อนจากหยดน้ำกลับเข้าหาคุณกระบวนการของการกระจายแสงโดยหยดมีผลที่โดดเด่น การเลี้ยวเบนช่วยขยายลำแสงที่สะท้อนแสงทำให้สีเบลอและทำให้มีลักษณะเป็นสีขาวหรือสีจาง ๆ
บางครั้ง moonbow ถูกเรียกว่ารุ้งจันทรคติ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อแสงหักเหจากดวงจันทร์ผ่านหยดน้ำในอากาศ
แทบจะไม่เห็นดวงจันทร์เพราะพวกมันสลัวมาก ปริมาณแสงที่ผลิตโดยแม้แต่พระจันทร์เต็มดวงที่สว่างที่สุดก็น้อยกว่าปริมาณแสงที่ดวงอาทิตย์สร้างขึ้น นอกจากนี้พระจันทร์เต็มดวงไม่ได้ผลิตแสงมากพอที่จะกระตุ้นผู้รับสีกรวยในสายตามนุษย์ อย่างไรก็ตามสียังคงมีอยู่และสามารถรับโดยการถ่ายภาพแบบเปิดรับแสงนาน Moonbows เป็นเรื่องธรรมดามากขึ้นในบางส่วนของโลกเช่นฮาวาย
เมื่อต้องการดู moonbow ดวงจันทร์จะต้องอยู่ใกล้กับหรือในช่วงเต็มรูปแบบและที่มุมน้อยกว่า 42 องศาในท้องฟ้า นอกจากนี้ท้องฟ้ายามค่ำคืนจะต้องมืดมากและจะต้องมีฝนตกตรงข้ามกับดวงจันทร์หรือแหล่งน้ำหยดอื่นเช่นน้ำตก
หากต้องการดู moonbow ดวงจันทร์จะต้องอยู่ข้างหลังคุณ เวลาในการส่องแสงจันทร์ที่เหมาะสมคือสองสามชั่วโมงหลังจากพระอาทิตย์ตกดินหรือก่อนพระอาทิตย์ขึ้น
หากคุณเห็นรุ้งสีแดงเมื่อพระอาทิตย์ขึ้นหรือพระอาทิตย์ตกคุณเห็นสายรุ้งสีเดียว ในช่วงเวลาเหล่านี้แสงอาทิตย์เดินทางไกลในบรรยากาศมากขึ้นโดยกระจายความยาวคลื่นสีน้ำเงินและสีม่วงที่สั้นกว่า ดวงตาของมนุษย์ไม่สามารถมองเห็นความยาวคลื่นสีน้ำเงินและสีม่วงดังนั้นรุ้งจึงดูเหมือนเป็นสีแดงทั้งหมด
ความทรงจำสีรุ้ง
วิธีที่ง่ายในการจดจำสีรุ้งในลำดับที่ถูกต้องคือด้วยตัวช่วยจำวลีที่ใช้ตัวอักษรตัวแรกของแต่ละสีและสร้างคำใหม่ เมื่อรวมเข้าด้วยกันคำต่างๆจะสร้างวลีที่ง่ายต่อการจดจำ ความทรงจำทั่วไปสำหรับสีรุ้งคือ Richard Of York ให้การต่อสู้ในไร้สาระ แต่มันง่ายที่จะสร้างสิ่งที่ดึงดูดความสนใจของคุณ
อีกวิธีที่ง่ายต่อการจดจำลำดับของสีรุ้งคือชื่อ "Roy G. Biv"
ทำสายรุ้งของคุณเอง
สิ่งที่คุณต้องทำคือรุ้งและดวงอาทิตย์และสายยาง ยืนหันหลังให้กับดวงอาทิตย์เพื่อให้คุณหันหน้าไปทางนั้น สเปรย์ท่อน้ำขึ้นไปในอากาศเพื่อดูรุ้งขนาดเล็ก เลื่อนท่อขึ้นหรือลงหากคุณต้องการ วิธีนี้ใช้ได้ผลดีที่สุดในวันที่มีแดดจัด
อีกวิธีในการสร้างรุ้งคือการถือปริซึมแก้วขึ้นไปที่หน้าต่างเพื่อให้แสงส่องผ่าน