ما هو قوس قزح وكل ما يتعلق به. ظاهرة طبيعية رائعة - قوس قزح في أي قذائف الأرض يحدث قوس قزح؟

عمل بحثي

شخصان يقفان بجانب بعضهما البعض ويشاهدان قوس قزح خاص بهما! لأنه في كل لحظة يتشكل قوس قزح نتيجة انكسار أشعة الشمس في المزيد والمزيد من القطرات. قطرات المطر تتساقط. يأخذ مكان القطرة الساقطة شخص آخر ويتمكن من إرسال أشعتها الملونة إلى قوس قزح، يليها الأشعة التالية وهكذا.

إعداد: يوليا بولوزوفا، أناستاسيا ستيجكينا، إيلينا خيمينا

المشرف العلمي: أولغا إيفانوفنا زابوروجتسيفا (مدرس فيزياء)

إس لوسيفو 2015

محتوى

1 المقدمة ……………………………………………………………………………………………….

2.ما هو قوس قزح، تاريخ البحث……………………………………………….

3. قوس قزح في الأساطير والدين ………………………………………………………………….

4. تاريخ الدراسة …………………………………………………………….

5. فيزياء قوس قزح ...........................................................

5.1.من أين يأتي قوس قزح؟ شروط الملاحظة ………………………………………….

5.2.لماذا يتخذ قوس قزح شكل قوس؟

5.3.لون قوس قزح وقوس قزح الثانوي.................................................................

5.4. سبب قوس قزح هو انكسار الضوء وتشتته ...........................................................

5.4.1.تجارب نيوتن ……………………………………………………………….

5.4.2 "نيوتن" في قطرة ...........................................................

5.4.3 مخطط تكوين قوس قزح ……………………………………………………………………

6. قوس قزح غير عادي ………………………………………………………….

7. قوس قزح والمصطلحات المرتبطة به ……………………………………………………………

1 المقدمة

ذات مرة، أثناء وجودنا في الطبيعة، لاحظنا ظاهرة جميلة إلى حد ما - قوس قزح. إن جمال هذه الظاهرة قد أذهلنا بكل بساطة. لقد توصلنا إلى عدد لا بأس به من الاستطلاعات، والتي قمنا بصياغتها لاحقًا في مشروعنا.

أهداف المشروع:

افهم كيف يتكون قوس قزح.

لماذا يتشكل دائما في نفس الزاوية؟

لماذا يكون لقوس قزح شكل قوسي؟

قوس قزح: رئيسي وثانوي. ماهو الفرق؟

لماذا يرتبط اسم إسحاق نيوتن بقوس قزح في العالم العلمي؟

وهكذا بدأ بحثنا.

2. ما هو قوس قزح؟

قوس قزح ليس شيئًا على الإطلاق، ولكنه ظاهرة بصرية. وتحدث هذه الظاهرة بسبب انكسار أشعة الضوء في قطرات الماء، وكل هذا يحدث حصراً أثناء المطر. وهذا يعني أن قوس قزح ليس شيئًا على الإطلاق، ولكنه مجرد لعبة من الضوء. ولكن يا لها من لعبة جميلة، يجب أن أقول!

في الواقع، فإن القوس المألوف للعين البشرية ليس سوى جزء من دائرة متعددة الألوان. هذا تماما ظاهرة طبيعيةلا يمكن رؤيتها إلا من الطائرة، وحتى في هذه الحالة فقط بدرجة كافية من المراقبة

أجريت الدراسات الأولى لشكل قوس قزح على يد الفيلسوف وعالم الرياضيات الفرنسي رينيه ديكارت في القرن السابع عشر. للقيام بذلك، استخدم العالم كرة زجاجية مملوءة بالماء، مما جعل من الممكن تخيل كيف ينعكس شعاع الشمس في قطرة المطر، وينكسر وبالتالي يصبح مرئيا.

لتذكر تسلسل الألوان في قوس قزح (أو الطيف) هناك طرق خاصة بسيط العبارات - الحروف الأولى فيها تتوافق مع الحروف الأولى من أسماء الألوان:

ل أكعن مرة واحدةو و ل -ز فانوسز القصديرمع حطمF أونار.

ل كلعن صيادو يريدز ناتز ديمع يذهبF أذان

تذكرها - ويمكنك بسهولة رسم قوس قزح في أي وقت!

أول من شرح طبيعة قوس قزح هوأرسطو . وقرر أن "قوس قزح ظاهرة بصرية، وليس جسمًا ماديًا".

تم تقديم تفسير أولي لظاهرة قوس قزح في عام 1611 من قبل أ. دوميني في عمله "De Radiis Visus et Lucis"، ثم طوره ديكارت ("Les météores"، 1637) وطوره نيوتن بالكامل في كتابه " البصريات "(1750) .

قوس قزح من قطرة واحدة ضعيف، وفي الطبيعة من المستحيل رؤيته بشكل منفصل، حيث أن هناك قطرات كثيرة في ستارة المطر. يتكون قوس قزح الذي نراه في السماء من عدد لا يحصى من القطرات. تُنشئ كل قطرة سلسلة من مسارات التحويل الملونة (أو المخاريط) المتداخلة. ولكن من قطرة واحدة فقط يصل شعاع ملون واحد إلى قوس قزح. عين المراقب هي النقطة المشتركة التي تتقاطع عندها الأشعة الملونة القادمة من عدة قطرات. على سبيل المثال، جميع الأشعة الحمراء التي تخرج من قطرات مختلفة، ولكن بنفس الزاوية وتدخل عين المراقب، تشكل قوسًا أحمر من قوس قزح. جميع الأشعة البرتقالية والأشعة الملونة الأخرى تشكل أيضًا أقواسًا. ولهذا السبب فإن قوس قزح مستدير.

3. قوس قزح في الأساطير والدين

لقد تساءل الناس منذ فترة طويلة عن طبيعة هذه الظاهرة الطبيعية الأكثر جمالا. لقد ربطت الإنسانية قوس قزح بالعديد من المعتقدات والأساطير. في الأساطير اليونانية القديمةعلى سبيل المثال، قوس قزح هو الطريق بين السماء والأرض، الذي سار عليه الرسول بين عالم الآلهة وعالم الناس، إيريس. وفي الصين، كان يُعتقد أن قوس قزح كان تنينًا سماويًا، وهو اتحاد السماء والأرض. في الأساطير السلافيةوفي الأساطير، كان قوس قزح يعتبر جسراً سماوياً سحرياً، يمتد من السماء إلى الأرض، وهو الطريق الذي تنزل عليه الملائكة من السماء لتجميع المياه من الأنهار. ويصبون هذا الماء على السحاب ومن هناك يهطل مطرًا يحيي.

يعتقد المؤمنون بالخرافات أن قوس قزح كان علامة سيئة. لقد اعتقدوا أن أرواح الموتى تنتقل إلى العالم الآخر عبر قوس قزح، وإذا ظهر قوس قزح، فهذا يعني الموت الوشيك لشخص ما.

بالطبع، منذ العصور القديمة، حاول الناس تفسير قوس قزح. في أفريقيا، على سبيل المثال، كانوا يعتقدون أن قوس قزح موجود ثعبان ضخمالذي يزحف بشكل دوري من النسيان ليقوم بأعماله المظلمة. ومع ذلك، لم يكن من الممكن تقديم تفسيرات واضحة بخصوص هذه المعجزة البصرية إلا في نهاية القرن السابع عشر. ثم عاش رينيه ديكارت الشهير شيئًا فشيئًا. كان هو أول من تمكن من محاكاة انكسار الأشعة في قطرة الماء. استخدم ديكارت في دراسته كرة زجاجية مملوءة بالماء. ومع ذلك، لم يتمكن من شرح سر قوس قزح بشكل كامل. لكن نيوتن، الذي استبدل هذه الكرة بالمنشور، تمكن من تحليل شعاع الضوء إلى الطيف.

ملخص:

قوس قزح هو جسر يربط بين (عالم الناس) و(عالم الآلهة).

في اللغة الهندية القديمة - القوس إله الرعد والبرق.

ب هو الطريق، الرسول بين عوالم الآلهة والناس.

وفقا للأساطير، فإن قوس قزح، مثل الثعبان، يشرب الماء من البحيرات والأنهار والبحار، ثم تمطر بعد ذلك.

يخفي وعاء من الذهب في المكان الذي لمس فيه قوس قزح الأرض.

وفقًا للأسطورة، إذا مشيت عبر قوس قزح، يمكنك تغيير جنسك.

وظهر قوس قزح فيما بعد كرمز للمغفرة للبشرية، وهو رمز لاتحاد (بالعبرية البريطانية) بين الله والإنسانية (في شخص نوح) بأنه لن يكون هناك طوفان مرة أخرى (فصل بيريشيت).

4. تاريخ أبحاث قوس قزح

ويبدو أن عالم الفلك الفارسي (1236-1311)، وربما تلميذه (1260-1320)، كان أول من قدم تفسيرًا دقيقًا إلى حد ما لهذه الظاهرة.

تم وصف الصورة المادية العامة لقوس قزح في كتاب "De radiis visus et lucis in vitris perspectivis et iride". وبناء على الملاحظات التجريبية، توصل إلى استنتاج مفاده أن قوس قزح يتكون نتيجة الانعكاس من السطح الداخلي لقطرة المطر والانكسار المزدوج - عند مدخل القطرة وعند الخروج منها.

وقدم شرحًا أكثر اكتمالًا لقوس قزح في العام في عمله "ميتيورا" في فصل "على قوس قزح".

على الرغم من أن الطيف متعدد الألوان لقوس قزح مستمر، إلا أنه يحتوي على 7 ألوان. يُعتقد أنه تم اختيار الرقم 7 أولاً، حيث كان للرقم معنى خاص (لأو أو لأسباب). علاوة على ذلك، في البداية، ميز خمسة ألوان فقط - الأحمر والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي، والتي كتب عنها في كتابه "البصريات". ولكن بعد ذلك، حاول إنشاء مراسلات بين عدد الألوان في الطيف وعدد الألوان الأساسية نغمات السلم الموسيقي أضاف نيوتن إلى النغمات الخمسة المدرجة هناك لونان آخران في الطيف.

5. فيزياء قوس قزح

5.1. من أين يأتي قوس قزح؟ شروط المراقبة

لا يمكن رؤية قوس قزح إلا قبل المطر أو بعده. وفقط إذا اخترقت الشمس السحب بالتزامن مع المطر ، عندما تضيء الشمس حجاب المطر المتساقط ويكون الراصد بين الشمس والمطر. ما يحدث؟ تمر أشعة الشمس عبر قطرات المطر. وكل قطرة تعمل مثل المنشور. أي أنه يحلل ضوء الشمس الأبيض إلى مكوناته - الأشعة الحمراء والبرتقالية والأصفر والأخضر والعميق والأزرق والبنفسجي. علاوة على ذلك، تعمل القطرات على عكس الضوء بألوان مختلفة بطرق مختلفة، ونتيجة لذلك يتحلل الضوء الأبيض إلى شريط متعدد الألوان، وهو ما يسمىنطاق .

لا يمكنك رؤية قوس قزح إلا إذا كنت بين الشمس (يجب أن تكون خلفك) والمطر (يجب أن يكون أمامك). وإلا فلن ترى قوس قزح!

في بعض الأحيان، نادرًا جدًا، يُلاحظ قوس قزح في نفس الظروف عندما تضيء سحابة ممطرة بالقمر. تُلاحظ أحيانًا نفس ظاهرة قوس قزح عندما تضيء الشمس غبار الماء العائم في الهواء بالقرب من نافورة أو شلال. عندما تكون الشمس مغطاة بالغيوم الخفيفة، يبدو قوس قزح الأول أحيانًا عديم اللون تمامًا ويظهر على شكل قوس أبيض اللون أفتح من خلفية السماء؛ يسمى قوس قزح هذا باللون الأبيض.

أظهرت مشاهدات ظاهرة قوس قزح أن أقواسه تمثل أجزاء منتظمة من الدوائر، يقع مركزها دائمًا على خط يمر عبر رأس الراصد والشمس؛ وبما أن مركز قوس قزح بهذه الطريقة مع وقوف الشمس عالياً يقع تحت الأفق، فإن الراصد لا يرى سوى جزء صغير من القوس؛ عند غروب الشمس وشروقها، عندما تكون الشمس في الأفق، يظهر قوس قزح على شكل نصف قوس من الدائرة. من أعلى الجبال العالية جداً، من منطاديمكنك أيضًا رؤية قوس قزح على شكل معظم قوس الدائرة، حيث أنه في ظل هذه الظروف يقع مركز قوس قزح فوق الأفق المرئي.

الخلاصة: قوس قزح لا يظهر إلا عندما تتوفر الظروف المناسبة له. يجب أن تكون أشعة الشمس مشرقة في ظهرك، ويجب أن تتساقط قطرات المطر في مكان ما أمامك. (بما أن قوس قزح يحتاج إلى ضوء ساطع ليتشكل ضوء الشمس، هذا يعني أن المطر قد تحرك بالفعل أو مر بالكامل، وأنت في مواجهته.)

5.2. لماذا يكون لقوس قزح شكل قوسي؟

لماذا قوس قزح نصف دائري؟ لقد طرح الناس هذا السؤال لفترة طويلة. في بعض الأساطير الأفريقية، قوس قزح هو ثعبان يغلف الأرض في حلقة. لكننا نعلم الآن أن قوس قزح هو ظاهرة بصرية - نتيجة انكسار أشعة الضوء في قطرات الماء أثناء المطر. لكن لماذا نرى قوس قزح على شكل قوس، وليس على سبيل المثال على شكل شريط عمودي من الألوان؟

وهنا يدخل قانون الانكسار البصري حيز التنفيذ، حيث يتعرض الشعاع، الذي يمر عبر قطرة مطر تقع في موضع معين في الفضاء، لانكسار قدره 42 ضعفًا ويصبح مرئيًا للعين البشرية على وجه التحديد في شكل دائرة. هذا هو بالضبط جزء هذه الدائرة الذي اعتدت على مراقبته.

يتم تحديد شكل قوس قزح من خلال شكل قطرات الماء التي ينكسر فيها ضوء الشمس. وقطرات الماء تكون أكثر أو أقل كروية (مستديرة). من خلال المرور عبر القطرة والانكسار فيها، يتحول شعاع ضوء الشمس الأبيض إلى سلسلة من الممرات الملونة، يتم إدخال واحدة في الأخرى، في مواجهة المراقب. يتم إدخال القمع الخارجي باللون الأحمر والبرتقالي والأصفر ثم الأخضر وما إلى ذلك، وينتهي باللون البنفسجي الداخلي. وبالتالي، فإن كل قطرة على حدة تشكل قوس قزح كاملاً.

وبطبيعة الحال، فإن قوس قزح من قطرة واحدة يكون ضعيفا، وفي الطبيعة من المستحيل رؤيته بشكل منفصل، حيث أن هناك قطرات كثيرة في ستارة المطر. يتكون قوس قزح الذي نراه في السماء من عدد لا يحصى من القطرات. تُنشئ كل قطرة سلسلة من مسارات التحويل الملونة (أو المخاريط) المتداخلة. ولكن من قطرة واحدة فقط يصل شعاع ملون واحد إلى قوس قزح. عين المراقب هي النقطة المشتركة التي تتقاطع عندها الأشعة الملونة القادمة من عدة قطرات. على سبيل المثال، جميع الأشعة الحمراء التي تخرج من قطرات مختلفة، ولكن بنفس الزاوية وتدخل عين المراقب، تشكل قوسًا أحمر من قوس قزح. جميع الأشعة البرتقالية والأشعة الملونة الأخرى تشكل أيضًا أقواسًا. ولهذا السبب فإن قوس قزح مستدير.

قوس قزح هو طيف منحني ضخم. بالنسبة لمراقب على الأرض، يبدو قوس قزح عادة وكأنه قوس - جزء من دائرة، وكلما كان الراصد أعلى، كان قوس قزح أكثر اكتمالا. من الجبل أو الطائرة يمكنك رؤية الدائرة الكاملة!

ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أن شخصين يقفان بجانب بعضهما البعض ويراقبان قوس قزح، كل منهما يرى قوس قزح بشكل مختلف! كل هذا يرجع إلى حقيقة أنه في كل لحظة من المشاهدة، يتشكل قوس قزح باستمرار في قطرات الماء الجديدة. أي أن قطرة تسقط وتظهر مكانها أخرى. كما أن نوع ولون قوس قزح يعتمد على حجم قطرات الماء. كلما كانت قطرات المطر أكبر، كلما كان قوس قزح أكثر سطوعًا. اللون الأكثر تشبعًا في قوس قزح هو اللون الأحمر. إذا كانت القطرات صغيرة، فسيكون قوس قزح أوسع مع لون برتقالي واضح عند الحافة. ويجب أن يقال إننا ندرك أن أطول موجة من الضوء باللون الأحمر، وأقصرها باللون البنفسجي. وهذا لا ينطبق فقط على حالات مراقبة قوس قزح، ولكن على كل شيء بشكل عام. وهذا هو، يمكنك الآن تبدو ذكيةالتعليق على حالة قوس قزح وحجمه ولونه، بالإضافة إلى جميع الأشياء الأخرى التي يمكن رؤيتها بالعين البشرية.

شخصان يقفان بجانب بعضهما البعض ويشاهدان قوس قزح خاص بهما! لأنه في كل لحظة يتشكل قوس قزح نتيجة انكسار أشعة الشمس في المزيد والمزيد من القطرات. قطرات المطر تتساقط. يأخذ مكان القطرة الساقطة شخص آخر ويتمكن من إرسال أشعتها الملونة إلى قوس قزح، يليها الأشعة التالية وهكذا.

يعتمد مظهر قوس قزح أيضًا على شكل القطرات. عند السقوط في الهواء، تتسطح القطرات الكبيرة وتفقد كرويتها. كلما كان تسطيح القطرات أقوى، كان نصف قطر قوس قزح الذي تشكله أصغر.

هناك مجموعة من الظواهر البصرية تسمى الهالة. وهي ناجمة عن انكسار أشعة الضوء بواسطة بلورات الجليد الصغيرة في السحب الرقيقة والضباب. في أغلب الأحيان، تتشكل الهالات حول الشمس أو القمر. فيما يلي مثال على هذه الظاهرة - قوس قزح كروي حول الشمس:

في الواقع، قوس قزح ليس نصف دائرة، بل دائرة. نحن لا نراه بالكامل، لأن مركز دائرة قوس قزح يقع على نفس الخط المستقيم مع أعيننا. على سبيل المثال، من الطائرة، يمكنك رؤية قوس قزح مستدير كامل، على الرغم من أن هذا يحدث نادرًا للغاية، لأنه على متن الطائرات عادة ما ينظرون إلى جيرانهم الجميلين، أو يأكلون الهامبرغر أثناء لعب AngryBirds. فلماذا يكون قوس قزح على شكل نصف دائرة؟ وذلك لأن قطرات المطر التي تشكل قوس قزح هي كتل من الماء ذات سطح مستدير. الضوء الخارج من هذه القطرة يعكس سطحها. هذا هو السر كله.

الخلاصة: مظهر قوس قزح يعتمد أيضًا على شكل القطرات. عند السقوط في الهواء، تتسطح القطرات الكبيرة وتفقد كرويتها. كلما كان تسطيح القطرات أقوى، كلما كان نصف قطر قوس قزح الذي تشكله أصغر، وقوس قوس قزح هو مجرد جزء من دائرة الضوء، في وسط قطاع المشاهدة الذي يوجد فيه الراصد، أي أنت . وكلما وقفت أعلى، كلما كان قوس قزح أكثر اكتمالا

مظهر قوس قزح - عرض الأقواس، ووجود درجات الألوان الفردية وموقعها وسطوعها، وموضع الأقواس الإضافية - يعتمد إلى حد كبير على حجم قطرات المطر. كلما كانت قطرات المطر أكبر، أصبح قوس قزح أضيق وأكثر سطوعًا. تتميز القطرات الكبيرة بوجود لون أحمر غني في قوس قزح الرئيسي. تتميز العديد من الأقواس الإضافية أيضًا بألوان زاهية وهي مجاورة مباشرة لأقواس قزح الرئيسية، بدون ثغرات. كلما كانت القطرات أصغر، أصبح قوس قزح أوسع وأكثر خفوتًا، مع حافة برتقالية أو صفراء. الأقواس الإضافية أبعد ما تكون عن بعضها البعض وعن أقواس قزح الرئيسية. وبالتالي، من خلال ظهور قوس قزح، يمكن تقدير حجم قطرات المطر التي شكلت قوس قزح هذا تقريبًا.

5.3 تلوين قوس قزح وقوس قزح الثانوي

يتم تحديد لون حلقة قوس قزح من خلال انكسار ضوء الشمس في قطرات المطر الكروية، وانعكاسها عن سطح القطرات، وكذلك الحيود (من اللاتينية diffractus - مكسور) والتداخل (من اللاتينية inter - المتبادل والفيري - ضرب) الأشعة المنعكسة ذات الأطوال الموجية المختلفة.

في بعض الأحيان يمكنك رؤية قوس قزح آخر أقل سطوعًا حول القوس الأول. هذا هو قوس قزح ثانوي، حيث ينعكس الضوء مرتين في القطرة. في قوس قزح الثانوي، يكون ترتيب الألوان "مقلوبًا" - اللون الأرجواني من الخارج والأحمر من الداخل:

القوس الداخلي، الذي غالبًا ما يكون مرئيًا، ملون باللون الأحمر على الحافة الخارجية وبنفسجي على الحافة الداخلية؛ بينهما، بالترتيب المعتاد للطيف الشمسي، تقع الألوان (الأحمر)، البرتقالي، الأصفر، الأخضر، الأزرق والبنفسجي. يقع القوس الثاني، وهو أقل تكرارًا، فوق الأول، وعادةً ما يكون لونه أضعف، ويتم عكس ترتيب الألوان فيه. عادةً ما يبدو جزء السماء الموجود داخل القوس الأول خفيفًا جدًا، ويبدو جزء السماء فوق القوس الثاني أقل إضاءة، والمسافة الحلقية بين الأقواس تبدو مظلمة. في بعض الأحيان، بالإضافة إلى هذين العنصرين الرئيسيين في قوس قزح، يتم ملاحظة أقواس إضافية تمثل خطوطًا ضبابية ملونة ضعيفة تحد الجزء العلوي من الحافة الداخلية لقوس قزح الأول، وفي كثير من الأحيان، الجزء العلوي من الحافة الخارجية للثاني قوس المطر

في بعض الأحيان يمكنك رؤية قوس قزح آخر أقل سطوعًا حول القوس الأول. هذا هو قوس قزح ثانوي، حيث ينعكس الضوء مرتين في القطرة. في قوس قزح الثانوي، يكون ترتيب الألوان "مقلوبًا" - الخارج يكون أحمر والداخل أحمر. نصف القطر الزاوي لقوس قزح الثانوي هو 50-53 درجة. عادة ما يكون للسماء الواقعة بين قوسين قزح لون أغمق بشكل ملحوظ.

في الجبال والأماكن الأخرى حيث الهواء نظيف جدًا، يمكنك ملاحظة قوس قزح ثالث (نصف قطر زاوي يبلغ حوالي 60 درجة).

يتم تفسير تشويش وضبابية ألوان قوس قزح من خلال حقيقة أن مصدر الإضاءة ليس نقطة، بل سطح كامل - الشمس، وأن أقواس قزح فردية أكثر حدة تتشكل من نقاط فردية من الشمس متراكبة على بعضها البعض . إذا أشرقت الشمس من خلال حجاب من السحب الرقيقة فإن المصدر المضيء هو السحابة المحيطة بالشمس لمدة 2 -3 درجة وتتداخل الخطوط الملونة الفردية مع بعضها البعض لدرجة أن العين لم تعد تميز الألوان بل ترى فقط ضوء عديم اللون قوس -أبيض قوس المطر.

وبما أن حجم قطرات المطر يزداد كلما اقتربت من الأرض، فإن أقواس قزح إضافية لا يمكن رؤيتها بوضوح إلا عندما ينكسر الضوء وينعكس في الطبقات العالية من الغطاء المطري، أي على ارتفاع منخفض عن الشمس وفقط عند الأجزاء العلويةقوس قزح الأول والثاني. قدم بورتنر نظرية كاملة لقوس قزح الأبيض في عام 1897. وكثيرًا ما أثير السؤال حول ما إذا كان المراقبون المختلفون يرون نفس قوس قزح وما إذا كان قوس قزح الذي يُرى في المرآة الهادئة لخزان كبير من الماء هو انعكاس مباشر لقوس قزح. قوس قزح ملحوظ.

الخلاصة: يحدث قوس قزح عندما تتعرض الشمس لقطرات ماء تتساقط ببطء. هذه القطرات مختلفة، ونتيجة لذلك يتحلل الضوء إليها. يبدو لنا أن توهجًا متعدد الألوان ينبعث من الفضاء على طول خطوط متحدة المركز (). وفي هذه الحالة، يكون مصدر الضوء الساطع دائمًا خلف الراصد. لاحقًا تم قياس انحرافه بمقدار 137 30 دقيقة وبمقدار 139 درجة 20 دقيقة.

5.4. سبب قوس قزح هو انكسار الضوء وتشتته

بكل بساطة: ببساطة، يمكن استنتاج مظهر قوس قزح من الصيغة التالية: ينكسر الضوء الذي يمر عبر قطرات المطر. وينكسر لأن كثافة الماء أعلى من كثافة الهواء. اللون الأبيض، كما تعلمون، يتكون من سبعة ألوان أساسية. من الواضح تمامًا أن جميع الألوان لها أطوال موجية مختلفة. وهنا يكمن السر كله. عندما يمر شعاع من ضوء الشمس عبر قطرة ماء، فإنه ينكسر كل موجة بشكل مختلف.

والآن مزيد من التفاصيل.

5.4.1 تجارب نيوتن

أثناء قيام نيوتن بتحسين الأجهزة البصرية، لاحظ أن الصورة كانت ملونة بألوان قوس قزح حول الحواف. وكان مهتما بهذه الظاهرة. بدأ في استكشافها بمزيد من التفصيل. تم تمرير ضوء أبيض عادي عبر المنشور، ويمكن ملاحظة طيف مشابه لألوان قوس قزح على الشاشة. في البداية اعتقد نيوتن أن المنشور هو الذي يلون لون أبيض. ونتيجة للتجارب العديدة، كان من الممكن معرفة أن المنشور لا يلون، ولكنه يفصل اللون الأبيض إلى طيف.

الخلاصة: تخرج الأشعة ذات الألوان المختلفة من المنشور بزوايا مختلفة.

5.4.2 "نيوتن" في قطرات

عند المرور عبر قطرات المطر، ينكسر الضوء (ينحني إلى الجانب) لأن كثافة الماء أعلى من كثافة الهواء. ومن المعروف أن اللون الأبيض يتكون من سبعة ألوان أساسية هي الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي. ولهذه الألوان أطوال موجية مختلفة، وتكسر القطرة كل موجة بدرجة مختلفة عندما يمر شعاع ضوء الشمس عبرها. وبالتالي، فإن الموجات ذات الأطوال المختلفة، وبالتالي الألوان، تخرج من القطرة في اتجاهات مختلفة قليلاً. ما كان في البداية شعاعًا واحدًا من الأشعة، أصبح الآن متناثرًا في ألوانه الطبيعية، ويسير كل منها في طريقه الخاص.

يمكن للأشعة الملونة، التي تضرب الجدار الداخلي للهبوط وتنحني أكثر، أن تخرج من نفس الجانب الذي دخلت فيه. ونتيجة لذلك، ترى كيف تناثر قوس قزح ألوانه عبر السماء على شكل قوس.

كل قطرة تعكس كل الألوان. ولكن من موقعك الثابت على الأرض، فإنك لا ترى إلا ألوانًا معينة من قطرات معينة. تعكس القطرات اللونين الأحمر والبرتقالي بشكل أكثر وضوحًا، بحيث تصل إلى عينيك من أعلى القطرات. ينعكس اللون الأزرق والبنفسجي بشكل أقل جودة، لذلك تراهم من القطرات الموجودة في الأسفل قليلاً. يعكس اللون الأصفر والأخضر القطرات الموجودة في المنتصف. اجمع كل الألوان معًا وستحصل على قوس قزح.

5.4.3 مخطط تشكيل قوس قزح

1) كروية،

2) داخلي،

3) قوس قزح الأساسي،

4) ,

5) قوس قزح الثانوي،

6) شعاع الضوء الوارد،

7) مسار الأشعة أثناء تكوين قوس قزح الأساسي،

8) مسار الأشعة أثناء تكوين قوس قزح ثانوي،

9) الراصد، 10-12) منطقة تشكل قوس قزح.

لوحظ في أغلب الأحيانقوس قزح الأساسي ، حيث يخضع الضوء لانعكاس داخلي واحد. يظهر مسار الأشعة في الشكل في أعلى اليمين. في قوس قزح الأساسي يقع خارج القوس، وتكون زاويته 40-42 درجة.

شرح من وجهة الفيزياء

أظهرت عمليات رصد قوس قزح أن الزاوية التي يشكلها خطان مرسومان ذهنياً من عيون الراصد إلى مركز قوس قزح وإلى محيطه، أو نصف القطر الزاوي لقوس قزح، هي قيمة ثابتة تقريباً وتساوي حوالي 41 درجة. لقوس قزح الأول، و52 درجة للثاني. تم تقديم تفسير أولي لظاهرة قوس قزح في عام 1611 من قبل أ. دوميني في عمله "De Radiis Visus et Lucis"، ثم طوره ديكارت ("Les météores"، 1637) وطوره نيوتن بالكامل في كتابه " البصريات "(1750) . ووفقاً لهذا التفسير فإن ظاهرة قوس قزح تحدث بسبب انكسار وانعكاس أشعة الشمس الداخلية الكلية (انظر انكسار الضوء) في قطرات المطر. إذا سقط شعاع SA على قطرة كروية من السائل، فإنه (الشكل 1)، بعد أن تعرض للانكسار في الاتجاه AB، يمكن أن ينعكس من السطح الخلفي للقطرة في الاتجاه BC ويخرج، منكسرًا مرة أخرى، في قرص مضغوط الاتجاه.

ومع ذلك، يمكن أن تنعكس الحزمة، التي تسقط على الهبوط، عند النقطة C (الشكل 2) مرة ثانية على طول القرص المضغوط وتخرج، منكسرة، في الاتجاه DE.

إذا لم يسقط شعاع واحد على قطرة، بل سقط مجموعة كاملة من الأشعة المتوازية، فكما ثبت في علم البصريات، فإن جميع الأشعة التي خضعت لانعكاس داخلي واحد في قطرة ماء ستخرج من القطرة على شكل شعاع مخروط الأشعة المتباعد (الشكل 3)، الذي يقع محوره على طول اتجاه الأشعة الساقطة، وفي الواقع، فإن شعاع الأشعة الخارجة من القطرة لا يمثل مخروطًا منتظمًا، وحتى جميع الأشعة المكونة له لا تمثل مخروطًا منتظمًا تتقاطع عند نقطة واحدة، للتبسيط فقط في الرسومات التالية تؤخذ هذه العوارض على شكل مخاريط منتظمة ذروتها في وسط القطرة

تعتمد زاوية فتحة المخروط على معامل الانكسار (انظر الانكسار الضوئي) للسائل، وبما أن معامل الانكسار للأشعة ذات الألوان المختلفة (الأطوال الموجية المختلفة) التي تشكل الشعاع الشمسي الأبيض ليس هو نفسه، فإن زاوية فتحة المخروط تعتمد على معامل الانكسار (انظر الانكسار الضوئي) للسائل. ستكون الفتحة المخروطية مختلفة بالنسبة للأشعة ذات الألوان المختلفة، أي أنه سيكون هناك عدد أقل من الأشعة الأرجوانية مقارنة بالأشعة الحمراء. ونتيجة لذلك، سيُحد المخروط بحافة قوس قزح ملونة، حمراء من الخارج، وأرجوانية من الداخل، وإذا كانت القطرة ماء، فنصف فتحة زاوية المخروطSOR بالنسبة للأحمر سيكون حوالي 42 درجة، بالنسبة للأرجواني (SOV ) 40.5 درجة. وتبين دراسة توزيع الضوء داخل المخروط أن كل الضوء تقريباً يتركز في هذه الحدود الملونة للمخروط ويكون ضعيفاً للغاية في أجزائه المركزية؛ وبالتالي، لا يمكننا أن ننظر إلا إلى قشرة المخروط ذات الألوان الزاهية، لأن جميع أشعتها الداخلية أضعف من أن تدركها الرؤية.

ودراسة مماثلة للأشعة المنعكسة مرتين في قطرة ماء ستظهر لنا أنها ستخرج بنفس القزحية المخروطيةالخامس "ر" (الشكل 3)، ولكن باللون الأحمر من الحافة الداخلية، والأرجواني من الخارج، وبالنسبة لقطرة الماء، فإن نصف الفتحة الزاوية للمخروط الثاني ستكون مساوية لـ 50 درجة للأحمر (سور" ) و 54 درجة للحافة الأرجوانية (SOV ) .

دعونا الآن نتخيل ذلك المراقب الذي تقع عينه على هذه النقطةعن (الشكل 4)، ينظر إلى صف من قطرات المطر العموديةأ، ب , ج، د، ه... ، مضاءة بأشعة الشمس المتوازية التي تتحرك في الاتجاهسا، بينالي الشارقة، SC إلخ.؛ ولتكن كل هذه القطرات في مستوى يمر بعين الراصد والشمس؛ ستصدر كل قطرة، وفقًا للسابقة، قذيفتين ضوئيتين مخروطيتين، سيكون محورهما المشترك هو شعاع الشمس الساقط على القطرة.

دع القطرةفي يقع بحيث يمر أحد الأشعة التي تشكل الغلاف الداخلي للمخروط الأول (الداخلي) عبر عين الراصد عند استمراره ؛ ثم سوف يرى المراقب فيفي نقطة أرجوانية. أعلى إلى حد ما من قطرةفي سيتم تحديد موقع القطرة C بحيث يدخل الشعاع القادم من السطح الخارجي لقشرة المخروط الأول إلى العين ويعطيها انطباعًا بوجود نقطة حمراء فيهامع ; يسقط بينهمافي ومع، سيعطي انطباعًا بوجود نقاط زرقاء وخضراء وصفراء وبرتقالية في العين. وإجمالاً، سترى العين في هذا المستوى خط قوس قزح عموديًا بنهاية أرجوانية في الأسفل ونهاية حمراء في الأعلى؛ إذا مررناعن وخط الشمسلذا، ثم الزاوية التي يشكلها مع الخطأوب ، ستكون مساوية لنصف فتحة المخروط الأول للأشعة البنفسجية، أي 40.5 درجة، والزاويةسي بي اس سيكون مساوياً لنصف فتحة المخروط الأول للأشعة الحمراء، أي 42 درجة. إذا قمت بتشغيل الزاويةكوف حولنعم، الذي - التيأوب سيوصف سطحًا مخروطيًا وكل قطرة تقع على دائرة تقاطع هذا السطح مع الغطاء المطري ستعطي انطباعًا بوجود نقطة أرجوانية فاتحة، وجميع النقاط معًا ستعطي قوسًا أرجوانيًا لدائرة مركزهال ; بنفس الطريقة، تتشكل أقواس حمراء ومتوسطة، وفي المجمل ستتلقى العين انطباعًا بوجود قوس قزح فاتح، بنفسجي من الداخل، وأحمر من الخارج -قوس قزح الأول.

وبتطبيق نفس المنطق على الغلاف المخروطي الضوئي الخارجي الثاني المنبعث من القطرات والمتكون من الأشعة الشمسية المنعكسة مرتين في القطرة، نحصل على نطاق أوسعثانية متحدة المركزقوس المطر مع زاويةكفو، يساوي الحافة الحمراء الداخلية - 50 درجة، والحافة الأرجوانية الخارجية - 54 درجة. ونظرًا للانعكاس المزدوج للضوء في القطرات التي تنتج قوس قزح الثاني هذا، سيكون أقل سطوعًا بشكل ملحوظ من الأول. قطراتد، الكذب بينمع وه، لا ينبعث الضوء على الإطلاق إلى العين، وبالتالي فإن المسافة بين قوسين قزح سوف تبدو مظلمة؛ من القطرات الموجودة بالأسفلفي وأعلىه، الأشعة البيضاء المنبعثة من الأجزاء المركزية للمخاريط وبالتالي ضعيفة للغاية سوف تدخل العين؛ وهذا ما يفسر لماذا تبدو لنا المساحة الموجودة أسفل قوس قزح الأول وفوق الثاني مضاءة بشكل خافت.

خاتمة:تشير النظرية الأولية لقوس قزح بوضوح إلى أن المراقبين المختلفين يرون أقواس قزح تتشكل من قطرات مطر مختلفة، أي أقواس قزح مختلفة، وأن الانعكاس الظاهري لقوس قزح هو قوس قزح الذي يمكن رؤيته بواسطة راصد موضوع تحت سطح عاكس عند مثل هذه المسافة. المسافة منها إلى الأسفل، كيف هو فوقها. لوحظ في حالات نادرة، خاصة في البحر، تقاطع أقواس قزح لامركزية يفسر بانعكاس الضوء من سطح الماء خلف الراصد، وبالتالي ظهور مصدرين للضوء (الشمس وانعكاسها)، يعطي كل منهما قوس قزح خاص به.- لا يدرك). ولهذا السبب يبدو قوس قزح القمري أبيض اللون؛ ولكن كلما كان الضوء أكثر سطوعًا، أصبح قوس قزح أكثر "ملونًا"، لأنه في البشر، يعمل الضوء الساطع على إدراك مستقبلات اللون -.

يقع مركز الدائرة التي يصفها قوس قزح دائمًا على خط مستقيم يمر عبر (القمر) وعين الراصد، أي أنه من المستحيل رؤية الشمس وقوس قزح في نفس الوقت دون استخدام المرايا. بالنسبة للمراقب على الأرض، عادة ما يبدو وكأنه جزء من دائرة؛ كلما كانت نقطة الرؤية أعلى، كان قوس قزح أكثر اكتمالا - من جبل أو طائرة يمكنك رؤية كامل قوس قزح .

عادة ما يتم ملاحظة قوس قزح بسيط، ولكن في ظل ظروف معينة، يمكنك رؤية قوس قزح مزدوج، ومن الطائرة - قوس قزح مقلوب أو حتى دائري.

خاتم قوس قزح 10 يوليو 2005

قوس قزح في قوس قزح الغابة من الطائرة

قوس قزح في الغيوم قوس قزح فوق البحر

لقد اعتدنا على رؤية قوس قزح على شكل قوس. في الواقع، هذا القوس ليس سوى جزء من دائرة متعددة الألوان. ولا يمكن ملاحظة هذه الظاهرة الطبيعية إلا على ارتفاعات عالية، على سبيل المثال، من الطائرة.

هناك مجموعة من الظواهر البصرية تسمى الهالة. وهي ناجمة عن انكسار أشعة الضوء بواسطة بلورات الجليد الصغيرة في السحب الرقيقة والضباب. في أغلب الأحيان، تتشكل الهالات حول الشمس أو القمر. فيما يلي مثال على هذه الظاهرة - قوس قزح كروي حول الشمس:القزحية تشبه قطاعات قوس قزح

يظهر قوس قزح أيضًا في العديد من الخرافات الشعبية المتعلقة بالتنبؤ بالطقس. على سبيل المثال، قوس قزح طويل وشديد الانحدار يتنبأ بطقس جيد، في حين أن قوس قزح منخفض ومسطح يتنبأ بطقس سيء.

8. الأدبيات المستخدمة

قوس قزح - هذه الظاهرة الملونة الرائعة استحوذت على خيال الناس لفترة طويلة. بالنظر إلى قوس قزح، تريد أن تؤمن بالمعجزات والسحر. ما هي الظاهرة الطبيعية التي يمكن مقارنتها في الجمال بقوس قزح؟ ظهور قوس قزح في السماء يعني أنه سيأتي قريباً طقس جيدوانتهى الطقس السيئ. هناك العديد من الأساطير حول قوس قزح، والتي ستتعرف عليها من خلال هذا المقال. وسنحاول أيضًا أن نفهم بمزيد من التفصيل أسباب ظهور هذه الظاهرة الطبيعية الرائعة والتعرف على حقائق مثيرة للاهتمام حول قوس قزح. اقرأ المقال واطرح الأسئلة وشارك انطباعاتك في التعليقات.

وفي الملحمة الهندية القديمة «رومايانا» نجد عبارة «قوس الرعد ذي الألوان السبعة». الرعد هو الإله الأعلى، ملك الملوك إندرا. رأى اليونانيون القدماء أن قوس قزح وسيط بين السماء والأرض، أي بين الآلهة والناس. وتعرفوا على قوس قزح مع القزحية الجميلة وصوروها مرتدية الحرير الذي تقاطع مع الألوان السبعة. كانت السمة التي لا غنى عنها للقزحية هي الأجنحة الذهبية. لقد يرمزون إلى طبيعتها المتقلبة: بعد كل شيء، يظهر قوس قزح دائما ويختفي بشكل غير متوقع.

وكان العرب يعتقدون أن قوس قزح هو قوس إله النور الكوزاخ. بعد صراع شاق مع قوى الظلام التي سعت إلى منع ظهور الشمس في السماء، خرج كوزاخ دائمًا منتصرًا وعلق قوس قزح على السحاب. منذ العصور القديمة، اعتبر السلاف قوس قزح بعد هطول أمطار غزيرة نذير النصر الذي حققه الإله بيرون على روح الشر.

الرعد والبرق وحدهما لا يكفيان لخلق قوس قزح. إذا كانت السماء ملبدة بالغيوم ولا يوجد ظل على الأرض، فلن تتمكن من رؤية قوس قزح. وفقط عندما تخترق الشمس طبقات السحب يتم تهيئة الظروف لظهورها. جميل! قابلة للتغيير ومراوغة!

إن شرح ظهور قوس قزح في السماء من الناحية النظرية ليس بالأمر الصعب بشكل خاص. هذه بصريات أولية، كيف يرسم المطر والشمس قوس قزح؟

كما تعلم، يتكون الضوء من مزيج من عدة ألوان: الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والسماوي والبنفسجي. ينعكس الضوء الأبيض الذي يمر عبر المنشور على الجانب الآخر بكل ألوان قوس قزح. ولكن لكي تفهم ما هو قوس قزح، عليك أن تفهم ما يحدث داخل المنشور وكيف ينبعث الضوء الأبيض من العديد من الألوان.

المنشور عبارة عن ثلاثي الأسطح، وعادة ما يكون مصنوعًا من الزجاج الشفاف أو البلاستيك. "يرسم" المنشور قوس قزح صغيرًا عن طريق تحلل الضوء المعقد إلى طيف عندما يضرب شريط ضيق من الضوء الأبيض أحد وجوه المثلث. يحدث تشتت الضوء في المنشور بسبب ما يسمى بـ "معامل انكسار" الزجاج. كل مادة لها معامل انكسار مميز خاص بها. عندما يمر الضوء عبر مادة (مثل الضوء الذي ينتقل عبر الهواء ويصطدم بمنشور زجاجي)، فإن الاختلاف في معاملات الانكسار بين الهواء والزجاج يتسبب في انحناء الضوء. تختلف زاوية الانحناء عن الطول الموجي للضوء. وعندما يمر الضوء الأبيض عبر مستويي المنشور، تنحني (تنكسر) ألوان مختلفة ويظهر ما يشبه قوس قزح. يتم إنشاء قوس قزح نفسه بواسطة قطرات المطر التي تعمل كمنشورات صغيرة. يدخل الضوء إلى قطرة المطر، وينعكس على الجانب الآخر من قطرة المطر، ثم يخرج. خلال هذه العملية، يتحلل الضوء إلى طيف، تمامًا كما يحدث في المنشور الثلاثي الشفاف. الزاوية بين شعاع الضوء الوارد وشعاع الضوء الصادر هي 42 درجة للأحمر و40 درجة للبنفسجي. بسبب اختلاف زوايا الانحناء تظهر في السماء حافة مستديرة أي. قوس المطر. في بعض الأحيان قد يظهر قوس قزح في وقت واحد. يمكن أن يتشكل قوس قزح ثانٍ لأن بعض قطرات المطر يمكن أن تنعكس مرتين في وقت واحد. ولكي يحدث انعكاسان في وقت واحد، هناك حاجة إلى قطرات ذات حجم معين. والعملية الأساسية لإنشاء قوس قزح هي انكسار (انكسار) أو "انحناء" الضوء. ينحني الضوء، أو بالأحرى يغير اتجاهه، عندما ينتقل من بيئة إلى أخرى. يتم إنشاء قوس قزح عن طريق الضوء المتحرك من بسرعات مختلفةفي بيئات مختلفة.

لذا، فإن انحناء شعاع الضوء يقع في منشور شفاف. يكون أحد جانبي موجة الضوء أبطأ قليلاً من الجانب الآخر، لذلك يمر الشعاع عبر السطح الزجاجي الهوائي بزاوية مختلفة (ينعكس شعاع الضوء بشكل أساسي من سطح المنشور). ويتحول الضوء مرة أخرى عندما يترك المنشور لأن أحد جانبي الضوء يتحرك بشكل أسرع من الآخر، وبالإضافة إلى عملية ثني الضوء نفسها، يقوم المنشور بفصل الضوء الأبيض إلى الألوان المكونة له. كل لون من الضوء الأبيض له تردده المميز، مما يجعل الألوان تنتقل بسرعات مختلفة أثناء مرورها عبر المنشور.

اللون الذي ينكسر ببطء في الزجاج ينحني أكثر عندما ينتقل من الهواء إلى المنشور، لأنه في بيئات مختلفةيتحرك اللون بسرعات مختلفة. اللون الذي يتحرك بشكل أسرع في الزجاج لا يضعف بشكل كبير، لذلك لا ينحني كثيرًا. ونتيجة لذلك، يتم فصل جميع ألوان قوس قزح التي يتكون منها الضوء الأبيض بالتردد عند المرور عبر الزجاج. إذا كان الزجاج ينكسر الضوء مرتين، كما يفعل المنشور، فيمكن للشخص رؤية جميع الألوان المنفصلة للضوء الأبيض بشكل أفضل. وهذا ما يسمى بالتشتت، حيث يمكن لقطرات المطر أن تكسر الضوء وتبعثره تمامًا كما تفعل داخل المنشور. في ظل ظروف معينة، نتيجة لانكسار الضوء، يظهر قوس قزح في السماء، كل قطرة فريدة من نوعها: القطرة لها حجم واتساق مختلف تمامًا مقارنة بالمنشور الزجاجي. عندما يخترق ضوء الشمس الأبيض بضع قطرات مطر بزاوية معينة، تظهر في السماء الألوان الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والنيلي والبنفسجي، أي. قوس المطر. تقريب قوس قزح باللون الأحمر و أرجوانيوطيف الضوء المرئي.

عندما يمر الضوء عبر الهواء إلى قطرة ماء، تبدأ الألوان المكونة للضوء الأبيض في التشتت، وتعتمد سرعة كل لون على تردده. ينكسر اللون البنفسجي المنعكس في القطرة بزاوية منفرجة، واللون الأحمر ينكسر بزاوية حادة. مع الجانب الأيمنعند السقوط، يهرب بعض الضوء إلى الهواء، وينعكس الباقي مرة أخرى. يخرج بعض الضوء المنعكس من الجانب الأيسر من القطرة، ويحدث الانكسار مرة أخرى عندما يتحرك الضوء نحو الهواء.

وهكذا فإن كل قطرة تبعثر ضوء الشمس الأبيض إلى الألوان المكونة له. ولكن لماذا نرى نطاقات واسعة من الألوان، وكأن كل منطقة ممطرة ينثر لونًا واحدًا محددًا فقط؟ وذلك لأننا نرى فقط اللون الذي يأتي من كل قطرة. على سبيل المثال، عندما تشتت القطرة A الضوء الأبيض، فإنه عند زاوية معينة يخرج ضوء أحمر واحد فقط يكون مرئيًا لأعيننا. وتنكسر أشعة الألوان الأخرى بزاوية مختلفة، لذلك لا نراها. يخترق ضوء الشمس القطرات المتساقطة بالتساوي، وبالتالي فإن جميع القطرات الأقرب ينبعث منها ضوء أحمر، وتكون سرعة القطرة B عبر السماء أقل قليلاً، لذا لن تكون قادرة على إصدار ضوء أحمر بعد الآن. ولكن نظرًا لأن جميع الألوان الأخرى لها طول موجي أصغر، فإن القطرة B في هذه الحالة ستصدر اللون البرتقالي وجميع ألوان قوس قزح الأخرى بترتيب تنازلي. اللون الأخير الذي يغلق قوس قزح هو اللون البنفسجي مع أصغر موجة توهج. إذا نظرت إلى قوس قزح من الأعلى، يمكنك رؤية دائرة كاملة تتكون من سبع دوائر رفيعة بألوان مختلفة. ومن الأرض لا يمكننا أن نرى إلا قوس قزح الذي يظهر في الأفق. في بعض الأحيان يظهر قوسان قزح في السماء في وقت واحد، أحدهما ذو مخطط واضح، والآخر يبدو وكأنه انعكاس ضبابي للأول. يتشكل قوس قزح خافت وفقًا لنفس مبدأ قوس قزح الواضح، ولكن في هذه الحالة ينعكس الضوء من السطح داخل القطرة ليس مرة واحدة، بل مرتين. ونتيجة لهذا الانعكاس المزدوج، يخرج الضوء من القطرة بزاوية مختلفة، فيظهر قوس قزح الثاني أطول قليلاً. إذا نظرت عن كثب، ستلاحظ أن الألوان في قوس قزح الثاني تنعكس بترتيب معاكس مقارنة بقوس قزح الأول. نتيجة لانكسار الضوء وتشتت الأشعة، يظهر قوس قزح. إن ضوء الشمس والماء المألوفين لنا معًا يخلقان عملاً فنيًا جديدًا قدمته لنا الطبيعة الأم.

أذهل قوس قزح، المتألق بألوانه الزاهية والرائعة، الخيال الشعري للشعوب البدائية. إما أنها تمتد فوق الأرض، أو تتألق في حديقة إيريا ذاتها، حيث تستريح عليها طيور الجنة والأرواح المجنحة.

تم التعرف على قوس قزح على أنه يتمتع بشخصية إلهية خاصة، مثل جميع النجوم المضيئة، لذلك، كما هو الحال في الطبيعة، يكون قوس قزح على وشك بين عاصفة رعدية وأشعة الشمس، لذلك في الحكايات الشعبية يرتبط بإله الرعد والبرق بيرون و الإلهة الخفيفة لادا ، ومن أسمائها بالمناسبة بيرونيتسا الرعد. في الأساطير، يتم مقارنة قوس قزح بمجموعة واسعة من الأشياء.

منذ العصور القديمة، اعتقد السلاف أن قوس قزح "يشرب" الماء من البحيرات والأنهار والبحار: مثل الثعبان، يغمس لدغته في الماء، ويسحب الماء إلى نفسه، ثم يطلقه، ولهذا السبب تمطر؛ في نهايات قوس قزح، تم تعليق وعاء من العملات الذهبية القديمة. تصور الأسطورة ثلاثة آلهة، أحدهم يحمل قوس قزح ويرفع به الماء من النهر، وآخر يخلق السحب من هذه المياه، والثالث، يكسرها، ويسبب المطر. هذا مثل التجسيد الثلاثي لبيرون.

يعتقد السلاف الغربيون أن الساحرة يمكنها سرقة قوس قزح وإخفائه، مما يعني التسبب في الجفاف على الأرض.

هناك أيضًا مثل هذه المعتقدات: قوس قزح هو جسر بين السماء والأرض. أو حزام الإلهة لادا؛ أو الطريق إلى العالم الآخر، على طوله تأتي أرواح الموتى أحيانًا إلى الأرض الخاطئة. هذا رمز للوفرة، وإذا لم يظهر قوس قزح لفترة طويلة، فيجب توقع المجاعة وفشل المحاصيل.

في بعض الأماكن، اعتقدوا أن قوس قزح كان متأرجحًا لامعًا، بمساعدة لادا بيرونيتسا تسحب المياه من البحر والمحيط، ثم تروي الحقول والحقول بها. يتم الاحتفاظ بهذا الروك الرائع في السماء وفي الليل - في كوكبة Ursa Major. احتفظت الألغاز حول قوس قزح أيضًا بتشابهها مع الروك ودلاء الماء: "بحران معلقان على القوس" ، "هزاز متعدد الألوان معلق فوق النهر".

يعتقد الصرب والمقدونيون والبلغار والأوكرانيون الغربيون أن أولئك الذين يمرون تحت قوس قزح يغيرون جنسهم. وفي غرب بلغاريا، اعتقدوا أنه "إذا أراد شخص ما تغيير جنسه، عليه أن يذهب إلى النهر أثناء المطر وحيث "يشرب قوس قزح الماء"، في نفس المكان الذي يجب أن يشرب فيه، وبعد ذلك سيتحول من رجل إلى رجل". امرأة ومن امرأة إلى رجل." يمكن استخدام خاصية قوس قزح هذه لتغيير جنس الجنين بطريقة سحرية. "إذا ذهبت امرأة أنجبت فتيات فقط لتشرب الماء في المكان الذي يوجد فيه قوس قزح "تشرب" ثم يكون لها بعد ذلك ولد ".

وفي بلغاريا، هناك أيضًا فكرة أن قوس قزح هو "حزام الرب الذي يشطفه أثناء المطر أو يجففه بعد المطر". وفي الوقت نفسه، يُطلق على قوس قزح أيضًا اسم "حزام ساموفيل". يقول الصرب والكروات أن الله يستخدم قوس قزح ليبين للنساء كيفية النسج والألوان التي يجب استخدامها.

في الهند القديمةقوس قزح هو قوس إندرا، إله الرعد؛ بالإضافة إلى ذلك، في الهندوسية والبوذية، يعتبر "جسم قوس قزح" أعلى حالة يوغا يمكن بلوغها في عالم السامسارا.

يتكون قوس قزح في الإسلام من أربعة ألوان - الأحمر والأصفر والأخضر والأزرق، وهي تتوافق مع العناصر الأربعة. في بعض الأساطير الأفريقية، يتم التعرف على الثعبان السماوي بقوس قزح، الذي يعمل كحارس للكنوز أو يغلف الأرض في حلقة. الهنود الحمرإنهم يتعرفون على قوس قزح بسلم يمكن من خلاله الصعود إلى عالم آخر. عند الإنكا، ارتبط قوس قزح بالشمس المقدسة، وكان حكام الإنكا يرتدون صورته على شعاراتهم وشعاراتهم. بين هنود Chibcha-Muisca، كان قوس قزح يعتبر إلهًا جيدًا. في الظروف الجبلية المحددة لسلسلة الجبال، لوحظت ظاهرة طبيعية مذهلة: على خلفية ضباب ضبابي، يظهر قوس قزح أحيانًا، كما لو كان يؤطر انعكاسًا موسعًا للمراقب نفسه عدة مرات. تم تشييد الحرم الرئيسي المخصص لإلهة قوس قزح تشيبتشا بجوار شلال جبل تيكينداما، حيث يضيء القوس اللامع دائمًا بمجرد أن تضرب أشعة الشمس رذاذ الماء. في الأساطير الإسكندنافية، "بيفرست" ("الطريق المهتز"، "المسار المرتعش") هو جسر قوس قزح يربط بين السماء والأرض. يحرسه حارس الآلهة هيمدال. قبل نهاية العالم وموت الآلهة، ينهار الجسر. في اليونان القديمةوكانت إلهة قوس قزح هي العذراء إيريس رسولة الآلهة ابنة ثاومانت وأوقيانيد إليكترا أخت الهاربي. تم تصويرها بالأجنحة والصولجان. ويتكون رداءها من قطرات الندى المتلألئة بألوان قوس قزح، وبحسب القدماء، كان قوس قزح يربط بين السماء والأرض، لذلك مع تطور الأساطير الأولمبية، اعتبرت إيريس وسيطًا بين الآلهة والناس. على عكس هيرميس، نفذت إيريس أوامر زيوس وهيرا دون إظهار مبادرتها الخاصة، والصورة القانونية لإيريس هي عذراء مجنحة (تجلس عادة بجانب هيرا)، تحمل وعاء من الماء، والذي تنقل به الماء إلى السحاب.

وفقا للكتاب المقدس، خلق الله قوس قزح بعد الطوفان العالمي، كعلامة على وعده بعدم إرسال الطوفان إلى الناس مرة أخرى. في التقليد التلمودي، خلق الله قوس قزح في اليوم السادس من الخلق. بالنسبة لليونانيين، قوس قزح هو مظهر من مظاهر الإلهة إيريس. في الصور المسيحية في العصور الوسطى، يظهر المسيح في يوم القيامة جالسا على قوس قزح. ويرتبط قوس قزح أيضًا بمريم العذراء الوسيطة بين الله والناس. تعتمد رمزية قوس قزح على عدد الألوان الموجودة فيه.
لذلك في الصين، هناك خمسة ألوان في قوس قزح، ومجموعها يمثل وحدة الينغ واليانغ. استناداً إلى الثالوث الأرسطي، يرى الغرب المسيحي فيه ثلاثة ألوان أساسية فقط (رمز الثالوث): الأزرق (طبيعة المسيح السماوية)، والأحمر (آلام المسيح)، والأخضر (رسالة المسيح على الأرض).
قوس قزح هو صورة للنار السماوية المسالمة، على عكس البرق كتعبير عن الغضب القوى السماوية. إن ظهور قوس قزح بعد عاصفة رعدية، على خلفية الطبيعة الهادئة، مع الشمس، جعل من الممكن تفسيره كرمز للسلام. يظهر في الكتاب المقدس قوس قزح (في الحلقة مع سفينة نوح) كعلامة على أن الماء لن يكون فيضانًا بعد الآن؛ بشكل عام يُنظر إليه على أنه رمز للعهد الذي تم بين الرب والشعب. كان نصف الكرة الأرضية لقوس قزح يعتبر كرة (يفترض أن النصف الآخر مغمور في المحيط)، وهو
وشدد على الكمال الإلهي لهذه الظاهرة الطبيعية. وفقًا للتفسير الشائع، يمثل اللون الأحمر لقوس قزح غضب الله، والأصفر - الكرم، والأخضر - الأمل، والأزرق - تهدئة القوى الطبيعية، والأرجواني - العظمة.

وفي السماء يلمع قوس القزح ويتألق،
وكأن المرور عبره مفتوح أمامنا.
شعاع متعدد الألوان نزل من السماء،
تشرق الغابة في غبار قوس قزح الجميل.

أوراق الشجر تلمع مثل الزمرد ،
انعكاسات قوس قزح مرئية هنا وهناك،
غرقت الغابة في حكاية خرافية وصمتت،
يريد أن يتمسك باللحظة الرائعة.

لقد شرح لنا العلم كل شيء منذ زمن طويل،
ولكن ليس من الممكن أن نفهم الطبيعة بشكل كامل.
رؤية قوس قزح في السماء الزرقاء,
نحلم أن هذه رموز من الخارج.

البهجة تأخذنا إلى رحلة عالية في السماء،
ولعل الجواب على المعجزة ينتظر هناك.
قوس قزح يشرق لنا، طازجًا وجيدًا،
الألوان الزاهية تجعل عينيك تتوهج بالسعادة.

17 فبراير 2013 الساعة 15:39:17| الفئات: طبيعة، صور، أخرى

وفي القسم أيضاً:

يعد قوس قزح من أكثر الظواهر سحراً وجمالاً التي يمكن أن نلاحظها في الطبيعة. عندما كنا أطفالاً، كانت تبهرنا بمظهرها المعجزة الذي يأتي من العدم حرفياً الوان براقة. إنها غامضة للغاية، لكن العلم درس هذه الظاهرة جيدًا. إذا كنت تريد تعليم أطفالك كل شيء عن قوس قزح، فعليك قراءة هذا المقال.

ما هو قوس قزح؟

قوس قزح هو ظاهرة خاصة تحدث في الطبيعة عندما يكون الطقس ممطرًا من جهة ومشمسًا من جهة أخرى. ويتكون من قوس يشكل سبعة ألوان في السماء وهي البنفسجي والأخضر والأزرق والبرتقالي والأصفر والأزرق والأحمر.

هل تتذكر المثل القائل: "كل صياد يريد أن يعرف أين يجلس الدراج"؟ تبدأ كل كلمة في هذه العبارة بحرف يمثل أحد الألوان. تعلمها مع أطفالك، وسوف يجدونها مثيرة للاهتمام للغاية. لذلك، عندما يمر ضوء الشمس المنكسر عبر قطرات المطر الصغيرة، يظهر قوس قزح.

ما هي آلية هذه الظاهرة؟

التفسير البسيط لظهور قوس قزح في السماء هو أننا عادة ما نرى ضوء الشمس. الضوء الأبيض الذي يضرب كوكبنا من نجم ضخم النظام الشمسي- في الواقع، وبعد ذلك تم تسمية النظام. بالطبع، هذه هي الشمس. ويتكون هذا الضوء من ألوان مختلفة، ولكن طالما أنه يتحرك في اتجاه واحد، فإنه يظهر باللون الأبيض.

ومع ذلك، عندما تمطر، تتسبب ملايين القطرات في انفصال ألوان الضوء الأبيض وانكسارها من خلالها. في الواقع، تخلق كل قطرة مطر قوس قزح خاصًا بها، ولكن عندما يكون هناك الكثير منها، يصبح قوس قزح كبيرًا بدرجة كافية بحيث يمكننا رؤيته بالعين المجردة.

فيما يلي بعض الحقائق المثيرة للاهتمام حول قوس قزح:

لقد أخبرناكم بكل ما نعرفه عن هذه الظاهرة. أنت الآن مسلح بكل أنواع الأسلحة حقائق مثيرة للاهتمامومستعدون لأية أسئلة للأطفال حول قوس قزح. حتى أصعبها.

لقد رأينا جميعًا قوسًا متعدد الألوان يظهر في السماء. ولكن ما هو قوس قزح؟ كيف تتشكل هذه الظاهرة المعجزة؟ لطالما أذهل سر طبيعة قوس قزح الإنسانية، وحاول الناس إيجاد تفسير لما كان يحدث بمساعدة الأساطير والخرافات. اليوم سنتحدث عن هذا بالضبط. ما هو قوس قزح وكيف يتكون؟

الأساطير

يعلم الجميع أن القدماء كانوا يميلون إلى تأليه وإضفاء الغموض على معظم الظواهر الطبيعية، سواء كانت الرعد أو البرق أو الزلازل. ولم يتجاهلوا قوس قزح أيضًا. ماذا نعرف من أسلافنا؟ ما هو قوس قزح وكيف يتم صنعه؟

• اعتقد الفايكنج القدماء أن قوس قزح هو جسر بيفروست الذي يربط أرض شعب ميتغارد والآلهة (أسغارد).
• يعتقد الهنود أن قوس قزح كان قوسًا ينتمي إلى إله الرعد إندرا.
• ولم يبتعد الإغريق كثيرًا عن معاصريهم، واعتبروا أيضًا أن قوس قزح هو الرسول العزيز للآلهة إيريس.
• قرر الأرمن أن هذه ليست ظاهرة طبيعية، بل حزام إله الشمس (ولكن دون اتخاذ قرار، غيروا "تخصص" الله و"أجبروه" على أن يكون مسؤولاً عن الفن والعلم).
• ذهب الأستراليون إلى أبعد من ذلك وقاموا بتحريك قوس قزح، مما جعله ثعبان الماء الراعي.
• وفقا للأساطير الأفريقية، حيث يلامس قوس قزح الأرض، يمكن العثور على الكنز.
• من المثير للاهتمام ما هو مشترك بين الأفارقة والأيرلنديين، لأن الجني الخاص بهم يخفي أيضًا قدرًا من الذهب في نهاية قوس قزح.

يمكننا أن ندرج لفترة طويلة أساطير وأساطير الشعوب من جميع أنحاء العالم، وسنجد شيئًا مثيرًا للاهتمام للجميع. ولكن ما هو قوس قزح حقا؟

قصة

أول استنتاجات واعية وقريبة من الواقع حول ظاهرة الغلاف الجوي التي ندرسها قدمها أرسطو. لقد كان مجرد تخمين، لكنه أصبح أول شخص ينقل قوس قزح من الأساطير إلى العالم الحقيقي. افترض أرسطو أن قوس قزح ليس شيئًا أو مادة، أو حتى شيئًا حقيقيًا، ولكنه مجرد تأثير بصري، صورة، أقرب إلى سراب في الصحراء.

ومع ذلك، الأول بحث علميوقام بالتبرير الفلكي العربي قطب الدين الشيرازي. وفي الوقت نفسه، أجرى باحثون ألمان دراسات مماثلة.

في عام 1611، تم إنشاء أول نظرية فيزيائية لقوس قزح. توصل مارك أنتوني دي دومينيس، بناءً على الملاحظات والتجارب، إلى استنتاج مفاده أن قوس قزح يتشكل بسبب انكسار الضوء في قطرات الماء الموجودة في الغلاف الجوي. طقس ممطر. ولكي نكون أكثر دقة، فقد وصف الصورة الكاملة لتكوين قوس قزح بسبب الانكسار المزدوج للضوء عند المدخل والخروج من قطرة الماء.

الفيزياء

إذن ما هو قوس قزح الذي قدم تعريفه أرسطو؟ كيف يتم تشكيلها؟ ربما سمع الجميع عن وجود الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية؟ هذا هو "الضوء" الذي يأتي من أي أجسام مادية في نطاقات قياس مختلفة.

لذا، يتكون ضوء الشمس من أشعة ذات أطوال موجية مختلفة، ويشمل جميع أنواع الإشعاع من الأحمر "الدافئ" إلى البنفسجي "البارد". عندما يمر الضوء عبر قطرات الماء، فإنه ينقسم إلى أشعة ذات أطوال موجية مختلفة (وألوان مختلفة)، ويحدث هذا مرتين، عندما يضرب الماء، ينقسم الشعاع وينحرف قليلا عن مساره، وعندما يخرج ينحرف بل وأكثر من ذلك، ونتيجة لذلك يمكن رؤية قوس قزح بالعين المجردة.

للأطفال

بالطبع، أي شخص تخرج من المدرسة بدرجة C على الأقل سيخبرك عن قوس قزح. ولكن ماذا لو أتى طفل إلى أحد الوالدين وسأل: "أمي، ما هو قوس قزح؟ من أين يأتي؟" أسهل طريقة لشرح ذلك هي: أشعة الشمسكي، يمر عبر المطر، وميض." في أصغر سناولا يحتاج الأطفال إلى معرفة الخلفية الجسدية لهذه الظاهرة.

ألوان قوس قزح المعروفة لها ترتيب صارم ودائمًا نفس التسلسل. وكما اكتشفنا بالفعل، فإن هذا هو نتيجة العمليات الفيزيائية. ومع ذلك، لسبب ما، يطلب العديد من البالغين (الآباء ومعلمي رياض الأطفال) أن يعرف الأطفال طلب صحيحترتيب الألوان في قوس قزح. وللحفظ بشكل أسرع، تم اختراع التعبيرات التي ترمز فيها الأحرف الأولى من الكلمات إلى لون معين. وإليكم أشهر الأشكال:

وكما ترى، يمكنك تتبع الترتيب الصحيح للألوان حسب الحرف الأول (أحمر-برتقالي-أصفر-أخضر-سماوي-أزرق-بنفسجي). بالمناسبة، إسحاق نيوتن لم يميز بين الأزرق والنيلي، بل الأزرق والنيلي على التوالي. يبقى سبب تغيير أسماء الألوان لغزا. بشكل عام، هل من المهم حقًا معرفة ما هو قوس قزح من أجل الإعجاب به؟

قوس قزح الملون غير موجود لأنه مجرد وهم يظهر لنا فقط. وبقدر ما يعرف العلماء، وليس واحدا كائن حيفي العالم، إلا البشر، فلا يمكن رؤيته. ومع ذلك فهي موجودة.

يراه الناس الذين يعيشون على جانب أو آخر الكرة الأرضيةعلى الجزر أو القارات، على الأرض أو تحلق في الهواء. يظهر قوس قزح مشرق وملون أمام أعين المتفرجين المتحمسين، عندما لا تزال قطرات المطر الصغيرة تتساقط على الأرض، والشمس خلفهم - ويخلق صورة مذهلة، مما يمنح الجميع الفرح. ولهذا السبب أطلقوا عليه بهذه الطريقة - قوس قزح.

منذ العصور القديمة، كانت البشرية تفكر في طبيعة هذه الظاهرة ولماذا يرتبط قوس قزح والمطر ببعضهما البعض. لذلك، ليس من المستغرب أن يرتبط به عدد كبير من القصص والأساطير المختلفة، ومعظمها متفائل للغاية.

في العهد القديم. أعطى الله للناس هذه الظاهرة المدهشة كرمز لحرمة كلمته. ووعد نوح وعائلته بأن الناس لن يشهدوا طوفانًا عالميًا مرة أخرى.

بالنسبة لليونانيين القدماء. وفقًا للأساطير اليونانية القديمة ، نزل رسول الآلهة إيريس إلى الناس على طول قوس قزح من السماء إلى الأرض.

بين الصينيين القدماء. بالنسبة للصينيين، كان قوس قزح تنينًا سماويًا، وهو ما يعني وحدة السماء والأرض.

بين السلاف القدماء. اعتقد أسلافنا أن هذه الظاهرة المذهلة كانت بمثابة جسر سحري. تنزل الملائكة على طوله، وتجمع الماء من الأنهار، ثم تصبه في السحب - وبعد ذلك يسقون كل شيء حولهم بالمطر الواهب للحياة. هنا، يرتبط قوس قزح والمطر ارتباطًا وثيقًا.

قوس قزح للخرافيين. ومن المثير للاهتمام أن الجميع لم يعتقد أن ظهور هذا ظاهرة مذهلةالطبيعة - من أجل الخير. يعتقد البعض أن ظهور قوس قزح يجلب الحظ السيئ.فقط لأن أرواح الموتى تمر من خلالها إلى مملكة الموتى، مما يعني أن ظهورها يشير إلى الموت الوشيك لشخص ما.

قوس قزح و علامات شعبية. وبطبيعة الحال، لم تتمكن العلامات الشعبية أيضا من التغلب على هذا ظاهرة جويةالجانب - حاول الناس، مع التركيز عليه، التنبؤ بالطقس. على سبيل المثال، إذا كان قوس قزح مرتفعًا وكان أكثر انحناءً، فهذا يعني أن الطقس سيكون جيدًا، ولكن إذا كان القوس متعدد الألوان منخفضًا واتضح أنه ممتد، فيمكنك الاستعداد للطقس السيئ.

يا له من مشهد ساحر

سيكون من المثير للاهتمام معرفة أن هذه الظاهرة المذهلة يمكن ملاحظتها ليس فقط أثناء النهار، ولكن أيضًا في الليل وفي السحب الرقيقة وحتى أثناء الضباب. وفي نفس الوقت يظهر لنا من الأرض على شكل قوس. ولا يمكن رؤيته بالكامل إلا عندما نكون، وقت ظهوره، في طائرة أو مروحية أو طائرة أو على جبل مرتفع مرتفع.

ثم سيتبين أن قوس قزح في الواقع له شكل دائري تمامًا، لأنه من الصعب رؤيته تمامًا سطح الأرض. وكل ذلك لأن القطرة ذات الشكل الكروي والمضاءة بشعاع من ضوء الشمس الموازي لا يمكنها سوى إنشاء دائرة.

شمسي

قوس قزح الشمسي هو ألمعهم جميعًا وهو الذي نراه في أغلب الأحيان. يتكون من عدد كبير من الزهور. من السهل جدًا تذكر الظلال الرئيسية لهذه الظاهرة، حيث تم اختراع العديد من القصائد والأقوال خصيصًا لهذا الغرض، حيث يتم تشفير ألوان قوس قزح بالأحرف الأولى:

1. كل لون أحمر (أساسي، لا يمكن الحصول عليه عن طريق مزج الألوان)؛
2. هنتر - برتقالي (اختياري - يمكن الحصول عليه عن طريق مزج الألوان الأساسية)؛
3. الرغبات - الأصفر (الرئيسي)؛
4. نوبل - أخضر (اختياري)؛
5. حيث - الأزرق (اختياري)؛
6. الجلوس - الأزرق (الابتدائي)؛
7. الدراج - الأرجواني (اختياري).

على الرغم من أننا نعتقد أننا نرى فقط هذه الألوان السبعة لقوس قزح، إلا أن الطيف في الواقع مستمر تمامًا - وتميز أعيننا أكثر من مائة وخمسين لونًا. وكل ذلك بسبب عدم وجود خط واضح بين هذه الألوان - ويمر نفس اللون (الأبيض) بسلاسة إلى اللون الآخر عبر جميع الظلال.

قمري

من الناحية النظرية، يمكن رؤية قوس قزح القمري في كل مكان. ولكن من الناحية العملية، يتم ملاحظته في أغلب الأحيان من قبل سكان المناطق الممطرة أو أولئك الذين يعيشون بالقرب من الشلالات الكبيرة.

إنه ليس ساطعًا مثل الشمس، يمكنك رؤيته على الجانب الآخر من السماء من القمر أثناء اكتمال القمر (زيادة أو نقصان بضع ليال).

يجب أن يكون نجم الليل منخفضًا فوق الأفق، ويجب أن تكون السماء سوداء تقريبًا، وبالطبع يجب أن يكون ممطرًا على الجانب الآخر من القمر. بل إن هناك أوجه تشابه: المطر وقوس قزح (إذا هطل المطر، فمن المحتمل جدًا رؤية قوس قزح)، وقوس قزح والمطر (إذا ظهر قوس قزح، فقد يتغير الطقس).

ليس من السهل رؤية ألوان قوس قزح القمري، فضوءه ضعيف جدًا بالنسبة لأعيننا. لذلك، إذا كنا محظوظين بما يكفي لملاحظة ذلك بأعيننا دون مساعدة من أحدث التقنيات، فلن نرى سوى قوس أبيض.

ضبابي

في بعض الأحيان يتم الخلط بين قوس قزح الضبابي وقوس قزح القمري لأنه عادة ما يبدو وكأنه قوس أبيض واسع ومشرق ومشرق. مع داخلقد يكون أرجوانيًا قليلاً مع اللون البرتقالي الخارجي.

ويمكن رؤيته عندما تجد أشعة الشمس نفسها وسط ضباب خافت يتكون من قطرات ماء صغيرة (25 ميكرون) تنكسر وتشتت الضوء الأبيض. كلما كانت أصغر، أصبح قوس قزح أكثر بياضًا، نظرًا لأن أشعة الضوء في هذه الحالة تمتزج، تصبح باهتة أولاً، ثم يتغير لونها تمامًا.

ناري

قوس قزح الناري ظاهرة نادرة للغاية.إنه أفقي تمامًا ويطل من تحت السحب الرقيقة التي تقع على ارتفاع هائل - 8-9 كم فوق مستوى سطح البحر.

ولا يمكن مشاهدتها إلا من الأرض، بينما يجب أن يكون ضوء النهار بزاوية تزيد عن 58 درجة، والسحب الرقيقة التي تتكون من بلورات جليدية سداسية وتكون أفقية في هذه اللحظة (حتى تنكسر أشعة الشمس بحرية). ، يجب أن تطفو في السماء.

معكوسة

قوس قزح المقلوب هو ظاهرة طبيعية نادرة بنفس القدر. هناك حاجة أيضًا إلى سحب سمحاقية لمظهرها. فقط بلورات الجليد يجب أن تصطف عند الدرجة الصحيحة حتى تتحلل أشعة الشمس البيضاء إلى ألوان مختلفة وتنعكس في السماء.

مظهر

عادة ما يظهر قوس مشرق متعدد الألوان إما قبل المطر أو بعده، حيث يرتبط قوس قزح والمطر ببعضهما البعض. وفي هذه الحالة يجب أن تخترق أشعة الشمس (القمر) الغيوم، ويكون النجم خلف ظهر الإنسان، والمطر المتساقط أمامه. إذا ظهر قوس قزح في الصباح أو في المساء (عندما تكون الشمس قريبة من الأفق)، فسيكون كذلك حجم كبير، إذا كان خلال النهار (يقف النجم عالياً) - صغير.

لماذا تحدث هذه الظاهرة الطبيعية بالضبط، تم شرحها لأول مرة من قبل ديكارت في بداية القرن السابع عشر. وفي عصره، لم يعرفوا شيئًا عن حقيقة أن اللون الأبيض يمكن أن يتحلل إلى ألوان مختلفة. ولهذا السبب، تحول قوس قزح للعالم إلى اللون الأبيض الثلجي.

وقد قام نيوتن بتلوينها واكتشف التشتت وشرح هذه العملية الطبيعية.

وبالحديث باختصار عن هذه الظاهرة يمكن تفسيرها بأنها ظاهرة بصرية تحدث عندما تنكسر أشعة الجرم السماوي وتنعكس في عدد هائل (يصل غالبا إلى المليون) من قطرات المطر، ومن ثم تظهر الأمطار وقوس قزح للإنسان عين.

1. تمر الأشعة البيضاء عبر قطرات المطر (أو الضباب).
2. كل قطرة هي نوع من المنشور (جسم مصنوع من مادة شفافة، يحدها طائرتان غير متوازيتين، بسبب ينكسر الضوء).
3. يتمتع هذا المنشور بخصائص بصرية ممتازة، لذلك فهو يقسم الضوء الأبيض بنجاح إلى الألوان التي يتكون منها، وبالتالي يشكل شعاعًا من الأشعة المتباينة متعددة الألوان. وبالتالي، يمكن القول أن كل قطرة ماء على حدة هي نوع من قوس قزح صغير.
4. تخرج أشعة متعددة الألوان من المنشور بزوايا مختلفة (هنا يجدر بنا أن نتذكر أن سطح القطرة منحني). على سبيل المثال، الزاوية الحمراء هي 137°30'، والأرجواني هي 139°20'، والباقي بينهما. ويتأثر اللون أيضًا بالطول الموجي للضوء، فاللون الأحمر له أطول طول موجي، والبنفسجي لديه الأقصر.
5. ونتيجة لذلك، فإن اللون الأبيض، الذي يحتوي على جميع الألوان باستثناء الأسود، يتفكك تمامًا ويشكل شريطًا متعدد الألوان.
6. في كثير من الأحيان، بالقرب من قوس قزح واحد، يمكنك غالبًا ملاحظة قوس قزح ثانٍ، أو حتى عدة قوسين، على الرغم من أنه ليس ساطعًا مثل قوس قزح الرئيسي. هذه هي أقواس قزح ثانوية، والتي يمكن رؤيتها عندما ينعكس الضوء في قطرة واحدة مرتين. يتم وضع الألوان في هذه الأقواس بشكل معكوس - باللون الأرجواني في الأعلى والأحمر في المنتصف.

إذا كان شخص ما سيئ الحظ باستمرار ولا يمكنه رؤية ذلك أبدًا ظاهرة طبيعيةلا ينبغي أن تشعر باليأس بأم عينيك، لأن الجميع يمكنهم بسهولة إنشاء قوس قزح بمفردهم. وهنا يطرح السؤال: كيفية صنع قوس قزح.

الخيار 1. الأبسط

خذ منشورًا زجاجيًا وورقة بيضاء واخرج إلى الشمس. أدر ظهرك إليه وضع المنشور بحيث يسقط الضوء من خلاله على الورقة. قوس قزح جاهز! من خلال تقريب المنشور وأبعد من الورقة، يمكنك زيادة أو تقليل المعجزة متعددة الألوان.

الخيار 2. مع الماء -1

في هذه الحالة، سيكون المنشور عبارة عن كوب من الماء مملوء إلى ثلاثة أرباعه. فأنت بحاجة إلى التصرف كما في الخيار الأول. والنتيجة هي المطر وقوس قزح.

الخيار 2. مع الماء -2

خذ وعاءً واملأه بالماء، وابحث عن ورقة بيضاء ومرآة صغيرة. ضع الوعاء في الشمس، وقم بخفض المرآة في الماء، ثم ضعها على حافة الطبق وأدرها حتى تسقط أشعة الضوء عليها. بعد ذلك، تحتاج إلى تحريك قطعة من الورق على طول الوعاء بحثًا عن مكان سيُعرض عليه قوس قزح.

الخيار 3. مع القرص المضغوط

من الممكن تمامًا رؤية قوس قزح باستخدام القرص. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن سطحه يحتوي على عدد كبير من الأخاديد التي تعمل كمنشورات صغيرة.

أنت بحاجة للذهاب إلى النافذة المضاءة وإغلاقها بستارة بحيث تكون هناك فجوة صغيرة لأشعة الضوء. خذ القرص وضعه بحيث يصل إليه ضوء الشمس، وبعد ذلك تحتاج إلى عكس الشعاع باستخدام القرص على الورق المقوى. إذا قمت بإمالة القرص في اتجاهات مختلفة، فيمكنك الحصول على شريط قوس قزح وقوس قزح دائري. إذا استخدمت مصباحًا يدويًا بدلًا من الشمس، فستظهر ألوان قوس قزح أقل تشبعًا.

الخيار 4. لعشاق الرياضة المتطرفة الذين يحبون التشاجر مع الجيران وإجراء الإصلاحات

ستحتوي هذه التجربة على قوس قزح والمطر. في أكبر غرفة، قم بتركيب مصباح يدوي بقدرة 500 واط وقم بتشغيله. خذ خرطوم حديقة، وقم بتشغيل الماء إلى الفانوس، ثم قم بتوصيل مسدس سقي الحديقة بالخرطوم وقم بضبطه للرش. قم بتشغيل الماء، ثم حرك البندقية بالقرب من الفانوس، لكن لا تغمره. في غضون دقائق قليلة، لن يكون لديك أقواس قزح ومطر فحسب، بل سيكون لديك متفرجون - جيران من الأسفل، والذين سيقدرون بالتأكيد سعة حيلةك!