انظر إلى السماء الممطرة! ماذا ترى؟ حسنًا ، إذا أمطرت للتو وشمس مشرقة مرة أخرى ، فمن المحتمل أن ترى قوس قزح. دائما منظر جميل أليس كذلك؟ ولكن لماذا يبدو أنه بعد العاصفة المطيرة ، يمسك الهواء بالضوء بالطريقة الصحيحة لإنتاج هذه الظاهرة الطبيعية الرائعة؟ تشبه بعض النجوم والمجرات وهروب النحلة ، بعض الفيزياء المعقدة تكمن وراء هذا الفعل الجميل من الطبيعة. بالنسبة للمبتدئين ، يُعرف هذا التأثير ، حيث يتم كسر الضوء في الطيف المرئي للألوان ، باسم تشتت الضوء. اسم آخر له هو التأثير المنشوري ، لأن التأثير هو نفسه كما لو نظر المرء إلى الضوء من خلال منشور.
ببساطة ، يتم إرسال الضوء على عدة ترددات أو أطوال موجية مختلفة. ما نعرفه باسم "اللون" هو في الواقع الأطوال الموجية المرئية للضوء ، والتي تنتقل جميعها بسرعات مختلفة عبر الوسائط المختلفة. وبعبارة أخرى ، يتحرك الضوء بسرعة مختلفة من خلال فراغ الفضاء أكثر مما يتحرك عبر الهواء أو الماء أو الزجاج أو البلورة. وعندما تتلامس مع وسيط مختلف ، تنكسر أطوال موجية الألوان المختلفة بزوايا مختلفة. تنكسر تلك الترددات التي تسير بسرعة أكبر بزاوية أقل بينما تنكسر تلك الترددات التي تتحرك بشكل أبطأ بزاوية أكثر حدة. وبعبارة أخرى ، يتم تشتيتها بناءً على تواترها وطول موجتها ، وكذلك مؤشر الانكسار (أي مدى انكسار الضوء بشكل حاد).
التأثير الكلي لهذا - ترددات الضوء المختلفة التي تنكسر في زوايا مختلفة أثناء مرورها عبر وسيط - هو أنها تظهر كطيف من الألوان للعين المجردة. في حالة قوس قزح ، يحدث هذا نتيجة مرور الضوء عبر الهواء المشبع بالماء. غالبًا ما يُشار إلى ضوء الشمس باسم "الضوء الأبيض" لأنه مزيج من جميع الألوان المرئية. ومع ذلك ، عندما يضرب الضوء جزيئات الماء ، التي لديها مؤشر انكسار أقوى من الهواء ، فإنها تنتشر في الطيف المرئي ، مما يخلق الوهم بقوس ملون في السماء.
الآن خذ بعين الاعتبار جزء النافذة ومنشور. عندما يمر الضوء عبر زجاج له جوانب متوازية ، سيعود الضوء في نفس الاتجاه الذي دخل فيه المادة. ولكن إذا كانت المادة على شكل منشور ، فسيتم تضخيم زوايا كل لون ، وسيتم عرض الألوان على هيئة طيف من الضوء. يظهر اللون الأحمر ، نظرًا لأنه يحتوي على أطول طول موجي (700 نانومتر) في الجزء العلوي من الطيف ، ويتم انكساره على أقل تقدير. ويتبع ذلك بعد ذلك بقليل برتقالي ، أصفر ، أخضر ، أزرق ، نيلي وبنفسجي (أو ROY G. GIV ، كما يحب البعض أن يقول). وتجدر الإشارة إلى أن هذه الألوان لا تبدو مميزة تمامًا ، ولكنها تمزج عند الحواف. فقط من خلال التجريب والقياس المستمر تمكن العلماء من تحديد الألوان المميزة وتردداتها / أطوالها الموجية الخاصة.
لقد كتبنا العديد من المقالات حول تشتت الضوء لمجلة الفضاء. إليك مقال عن تلسكوب المنكسر ، وإليك مقال عن الضوء المرئي.
إذا كنت ترغب في مزيد من المعلومات حول تشتت الضوء ، فراجع هذه المقالات:
تشتت الضوء بواسطة المنشور
سؤال وجواب: تشتت الضوء
لقد سجلنا أيضًا حلقة من علم الفلك المصبوب حول تلسكوب هابل الفضائي. استمع هنا ، الحلقة 88: تلسكوب هابل الفضائي.
مصادر:
http://en.wikipedia.org/wiki/Refractive_index
http://en.wikipedia.org/wiki/Dispersion_٪28optics٪29
http://www.physicsclassroom.com/class/refrn/u14l4a.cfm
http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/index.php؟topic=415.0
http://www.school-for-champions.com/science/light_dispersion.htm
