أقواس قزح غريبة
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص688
2025-09-17
213
لماذا يكون بعض أقواس قزح أبيض، وبعضها أحمر ؟ إلام ترجع ندرة الألوان وقلتها في أقواس قزح التي تُرى في ضوء القمر ؟ ما أشكال وألوان الأقواس التي تُرى في الضباب، أو على سحابة، أو على عشب مُغطَّى بالندى؟ إذا رأيت قوس قزح على مسطح مائي، بينما يظهر قوس قزح آخر فوق تلك المياه، فهل الأول مجرد انعكاس للثاني؟ في حالات نادرة، يُمكن أن نرى حزمة من الألوان تبدو عمودية مجاورة للجزء السفلي من قوس قزح عادي. ما الذي ينتج هذه الحزمة الإضافية؟ ينتج الضوء المرئي قوس قزح العادي. فهل تُنتج الأضواء تحت الحمراء وفوق البنفسجية أقواس قزح أيضًا؟
الجواب: يكون انفصال الألوان في قوس قزح أصغر في حالة القطرات الأصغر حجما. ويتمثل أحد أسباب ذلك في أنه في حالة القطر الأصغر، تقلُّ فرصة الألوان في الانتشار داخل القطرة. وإذا كانت القطرات صغيرة جدًّا، تتداخل الألوان لتنتج قوس قزح أبيض. يمكن أن يظهر قوس قزح أحمر، عندما تكون الشمس منخفضة. وبما أنه يتحتم حينئذ أن يقطع ضوء الشمس مسافة طويلة عبر الغلاف الجوي، فإن الضوء المشتت من جزيئات الهواء على امتداد المسار يُزيل الجزء الأكبر من الطرف الأزرق في الطيف المرئي، وتصبح القطرات مضاءة بصورة رئيسة بالضوء الأحمر.
في الليل، يمكن أن تظهر أقواس قزح في ضوء من القمر، ولكنها تفتقر إلى الألوان؛ لأن عينيك ترصدان الألوان بقدر ضئيل في الظلام تندر ملاحظة أقواس قزح المضاءة بضوء القمر، بسبب خفوتها، ولأن الناس لا يتحرون أقواس قزح في الليل.
يُمكن أن تُرى أقواس قزح في الضباب، أو على جانبي سحابة، أو على عشب مغطّى بالندى، ولكن يصعب تعيينها؛ لأن القطرات غالبًا ما تكون أصغر كثيرًا من أن تعطي ألوانا متمايزة، وقد تضيع الأقواس في الوهج العام. إنها حِزَم بيضاء على شكل قطوع زائدة أو ناقص، بسبب منظور رؤيتك لها على سطح أفقي. يُمكنك أيضًا أن ترى قوسا على مسطّح مائي إذا كان سطح البركة مغطى جزئيا بقطرات طافية.
إذا تشكل قوس قزح عادي فوق مسطح مائي، فقد ترى في الماء «قوس قزح انعكاسيا» ومع ذلك فهذا القوس الانعكاسي ليس انعكاسًا لقوس قزح الذي تراه فوق الماء؛ لأن مجموعة مختلفة من قطرات المطر هي المسئولة عن تكوينه، فلتكوين قوس قزح انعكاسي، يجب أن تدخل أشعة الضوء إلى قطرات المطر، وتنعكس مرةً أو (مرتين) داخلها وتغادرها، ثم تنعكس عن سطح الماء إليك. تقع القطرات التي تفعل كل هذا على زوايا نظر مختلفة عن القطرات التي تعطيك قوس قزح عادي. ونتيجة لذلك، لا يتداخل قوس قزح الانعكاسي مع قوس قزح العادي. إن الحزمة الرأسية الظاهرية، التي تُرى أحيانًا بالقرب من قائمة قوس قزح عادي تنتج أيضًا عن انعكاس للضوء عن سطح الماء. ومع ذلك، ففي هذه الحالة، ينعكس الضوء أولًا عن سطح الماء، ثم يُضيء قطرات المطر. تقع هذه القطرات على زاوية مناسبة من منظورك، بحيث تُرسل لك أشعة ملوّنةً تُنتج الحزمة الرأسية (شكل 1). في بعض الحالات النادرة قد ترى قوس قزح إضافيًّا كاملا يعلو قوس قزح العادي. (يُفسر هذا القوس الإضافي أحيانًا خطأ بأنه قوس قزح من الدرجة الثالثة. يتمركز قوس قزح العادي حول النقطة المضادة للشمس، بينما يتمركز قوس قزح الإضافي حول نقطة مزاحة فوق النقطة المقابلة للشمس، بفعل التغير في الموقع الهندسي نتيجة للانعكاس. إذا كانت قوائم القوس الإضافي هي فقط الظاهرة، فقد تبدو رأسية، بينما في الحقيقة منحنية. يُمكن أيضًا لكلِّ من الضوءين، فوق البنفسجي وتحت الأحمر، تكوين حِزَم من قوس قزح. وعلى الرغم من أن هذه الحزم لا تظهر لأعيننا وليس لها لون بالمعنى الدارج، فإنه يمكن رصدها باستخدام معدات خاصة.
شكل 1: يستطيع الضوء الذي يعكسه الماء أن يُشكّل قوس قزح، مركزه نقطة أعلى من قوس قزح الدرجة الأولى. هنا تظهر قائمتا قوس قزح الإضافي فقط.
الاكثر قراءة في الضوء
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
