מהם הצבעים בקשת?

תוֹכֶן

• מה גורם לצבעי הקשת
• איך נוצרים קשתות גשם
• רצף לצבעי הקשת
• תיאוריית הצבעים של אייזק ניוטון
• סוגים אחרים של קשתות קשת
• זוכר צבעי קשת
• הכינו קשת משלכם

לזכותו של הפילוסוף היווני אריסטו הוא "גילה" את קשת הגשם בשנת 350 לפני הספירה. עם זאת, רק בסביבות שנת 1665 A.D. שתק יצחק ניוטון לראשונה את הזרעים של מה שלימים הפך להסבר מדעי מדוע קשתות הגשם מהוות את דרכן. שבעת הצבעים בקשת - אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו וסגול - מופיעים תמיד באותו סדר.

מה גורם לצבעי הקשת

בעוד שקשת עשויה להיראות כאילו היא נמצאת במקום קבוע בשמיים, היא לא עושה זאת. כולם רואים קשת בענן במקום אחר, תלוי במיקומם בשטח ובמיקום השמש (או במקור אור אחר). עובדה מגניבה נוספת לגבי קשתות הגשם היא שאף שני אנשים לא רואים את אותו הדבר בדיוק. מה שאתה רואה משתנה בהתאם לאופן שבו האור כפוף ומשתקף בחזרה אליך. מישהו שנראה כאילו הוא עומד ממש מתחת לקשת בענן, ממש יביט בו ויראה אותו מרחוק.

הצבעים היפים שאתה רואה כשמופיע קשת בענן נגרמים כתוצאה מפיצול האור על ידי פריזמה לאורכי גל שונים, מה שיוצר קשת צבע. קשת מופיעה לרוב לאחר גשם, מכיוון שכאשר אור השמש (אור לבן נראה, שהוא למעשה תערובת של כל הצבעים הנראים לעין) עובר דרך טיפות מים, הוא מתכופף ומתפצל לצבעי הקשת. טיפות המים הן בדרך כלל טיפות גשם, אך הן יכולות להגיע גם מריסוס מפלים, מזרקה, ערפל, טל או ערפל. קשתות גשם מורכבות משבעה צבעים מכיוון שטיפות המים מפרקות אור שמש לבן לשבעת הצבעים העיקריים של הספקטרום האור הנראה.

עם זאת, אם אתה בוחן קשת יותר מקרוב אתה יכול לראות שיש יותר משבעה צבעים בודדים. קשת אינה קשת טהורה, אלא מורכבת מכמה צבעים שחפפו והתערבבו זה בזה. יש פשוט יותר מדי צבעים לעין האנושית כדי להבדיל בין כולם.

כאשר צבעי הקשת חופפים בשוליהם, הם מייצרים ברק של אור "לבן", מה שהופך את החלק הפנימי של הקשת לקל בהיר בהרבה מחוצה לו.

יש מדענים הסבורים כי אינדיגו קרוב מכחול מכדי שניתן יהיה להבחין בו באמת, מה שיקנה לקשת בענן רק שישה צבעים נבדלים.

איך נוצרים קשתות גשם

קשת נוצרת כאשר אור השמש מפוזר מפני טיפות גשם לעיניכם. תנאים מטאורולוגיים מסוימים חייבים לחול על מנת שתוכלו לראות קשת בענן. בתור התחלה, השמש חייבת להיות מאחוריך, נמוכה בשמיים ובזווית של פחות מ- 42 מעלות מעל האופק. ככל שהשמש נמוכה יותר, כך קשת הקשת גדולה יותר. בנוסף, חייב להיות גשם, ערפל או מקור אחר של טיפות מים לפניך.

כאשר האור פוגע בטיפת מים בזווית, הוא מאט ומשנה כיוון. זה ידוע כשבירה ומתרחש מכיוון שהמים צפופים יותר מהאוויר. כאשר האור נכנס למים בזווית מסוימת, חלק מאותו האור משתקף מתוך המים ואז עוזב את הטיפה. כאשר הוא חוזר לאוויר, תהליך השבירה קורה שוב.

כשרואים קשת בענן, למעשה אתה מסתכל על אור שבור ומשתקף מטיפות גשם שונות, חלקן נצפות בזווית של 42 מעלות (אור אדום), חלקן בזווית של 40 מעלות (אור כחול) וחלקן בין לבין. זווית הסטייה שונה עבור אור אדום ואור כחול מכיוון שאור כחול כפוף (שבור) יותר מאשר אור אדום.

התקופה הטובה ביותר לראות קשת בענן היא בדיוק אחרי שהסתיימה סופת גשם, כשיש עדיין אדי מים באוויר. אתה לא רואה קשת בענן בסופת הגשם מכיוון שעננים חוסמים את רוב האור. אם תחכה יותר מדי זמן אחרי סופת הגשם, אדי המים באוויר יתאדו. אתה לא רואה קשת בענן לאחר מזג אוויר חורפי כמו שלג כי טיפות מים קופאות לחלקיקי קרח שמפזרים אור בדרכים שונות.

אם אתה עומד במקום הנכון, תראה את אור השמש המפוזר משתקף בחזרה לעברך. הקשת הצבעונית מופיעה כאשר אור מפוזר על ידי טיפות מים רבות, כאשר צבעים שונים יוצאים מהטיפות בזוויות שונות.

לקשת יש צורה חצי עיגול מכיוון שטיפות מים אינן נופלות בסדין שטוח, אלא במרחקים ובמהירויות שונות. עם זאת, ברוב המקרים קשת מופיעה כחלק מצורת קשת, חצי מעגל או "U". אתה רואה רק קשת חצי עיגול מעל פני קרקע עם זריחה או שקיעה כשהשמש ממש באופק. אחרת, אתה רואה חלק קטן יותר מקשת קשתות הגשם. בדרך כלל, אתה יכול לראות לא יותר מחצי מעגל אחד של קשת, שכן המעגל השני מסתתר מתחת לאופק. עם זאת, אם אתה נמצא במיקום גבוה יותר מאשר טיפות המים, למשל על גבי בניין גבוה, אפשר לראות קשת מעוגלת מלאה.מרכז הקשת נמצא ממש מול עמדת השמש בשמיים, מה שאומר שתוכלו לראות יותר קשת כאשר השמש מתקרבת לאופק.

אם יהיה לך מזל, ייתכן שתוכל לראות קשת כפולה (קשת משנית מעל העיקרית). הצבעים הם בסדר הפוך בקשת המשנית, והיא חלשה יותר מהקשת הראשית מכיוון שיותר אור בורח משתי השתקפויות מאשר מאחת. הקשת המשנית מפוזרת על שטח רחב יותר של השמים, מה שהופך אותה לרוחב כמעט פי שניים מקשת הקשת הראשית.

בקשתות הקשת הראשוניות והמשניות בקשת כפולה יש לרוב פס כהה. זה נקרא להקת אלכסנדרס, על שם אלכסנדר מאפרודיסיאס, שתיאר לראשונה את הלהקה בשנת 200 לספירה. אפלת הלהקה נובעת מהעובדה שאף אחד מאור השמש אינו מפוזר לעברכם על ידי טיפות המים בין זוויות הסטייה של הראשונית לבין קשתות גשם משניות.

רצף לצבעי הקשת

הרצף לצבעי הקשת הוא תמיד זהה - אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו ואלים - מכיוון שלצבעים שונים של אור אורכי גל שונים. אדום מופיע תמיד ראשון, ויוצר את קשת החוץ של קשת הגשם, מכיוון שיש לו אורך הגל הארוך ביותר של כ- 650 ננומטר. מכיוון שהאור מתכופף ב 42 מעלות לייצור צבע זה, כמעט תמיד אפשר לראות אותו בקשת, גם אם הצבעים האחרים בקשת אינם כה ברורים.

האור האדום שרואים בקשת בענן נובע מטיפות מעט גבוהות יותר באטמוספרה מאשר בטיפות המפזרות אור סגול. אורכי גל קצרים יותר עוברים שינוי כיוון מוגבר מעט, כלומר סגול מופיע תמיד אחרון במתאר הפנימי של קשת הגשם מכיוון שיש לו אורך הגל הקצר ביותר של כ -400 ננומטר.

תיאוריית הצבעים של אייזק ניוטון

בסביבות שנת 1665 העביר אייזק ניוטון אור לבן דרך פריזמה וצפה באור היוצר קשת המורכבת משבעה צבעים שונים. ניוטון האמין שהצבעים מקבילים לתווים בסולם המוזיקלי המתחיל ב- D ואינם מכילים חדלים או דירות. שניים מהצבעים - כתום ואינדיגו - תואמים חצי מדרגות בסולם. למרות שהאנלוגיה המוסיקלית של ניוטון הופרכה מאוחר יותר (כאשר מדענים גילו כי תדרים מוזיקליים ואורכי גל אוריים אינם שווים), תיאוריית הצבעים שלו הראתה כי אור לבן הוא תערובת של אורות בצבעים שונים ועזרה לדורות הבאים להבין טוב יותר את טבע האור.

סוגים אחרים של קשתות קשת

במקום קשת, ייתכן שתראה קשת ערפל, קשת ירח או קשת אדומה.

קשת ערפל דומה לקשת בענן המסורתית, אך היא נוצרת כאשר אור השמש מקיים אינטראקציה עם טיפות מים הכלולות בערפל, ערפל או ענן, ולא טיפות גשם. טיפות המים בקשת ערפל קטנות פי 10 עד 1000 מגשם טיפות וכמעט תמיד קוטר פחות מ -0.1 מ"מ. קשת ערפל עשויה להיקרא קשת לבנה מכיוון שבניגוד לקשת בענן המסורתית עם שבעה צבעים נבדלים, היא כמעט נעדרת צבע. הסיבה לכך היא טיפות המים כה קטנות. בעוד האור עדיין משתקף מטיפת המים בחזרה לעברך, לתהליך הפיזור של האור על ידי הטיפה השפעה דומיננטית. הביוב מרחיב את קרן האור המשתקפת, מטשטש את הצבעים ומעניק מראה לבן או צבעוני קלוש מאוד.

קשת ירח נקראת לעיתים קשת ירח. זה מתרחש כאשר אור מתפרק מהירח, באמצעות טיפות מים באוויר.

קשתות ירח נראות לעתים רחוקות מאוד מכיוון שהן כה קלושות. כמות האור שמפיק אפילו הירח המלא הבהיר ביותר היא הרבה פחות מכמות האור שמייצרת השמש. בנוסף, ירח מלא אינו מייצר מספיק אור כדי לעורר קולטני צבע חרוט בעין האנושית. עם זאת הצבעים עדיין קיימים, וניתן להרים אותם על ידי צילום חשיפה ארוכה. קשתות ירח נפוצות יותר באזורים מסוימים בעולם, כמו למשל הוואי.

כדי לראות קשת ירח, על הירח להיות קרוב או לשלב המלא שלו ובזווית של פחות מ 42 מעלות בשמיים. כמו כן, שמי הלילה צריכים להיות חשוכים מאוד, ודאי שיורד גשם מול הירח או מקור אחר של טיפות מים, כמו מפל.

כדי לראות קשת ירח, הירח חייב להיות מאחוריך. זמן הבחירה האופטימלי של ירח הוא כמה שעות לאחר השקיעה או לפני הזריחה.

אם במקרה אתה רואה קשת אדומה עם זריחת החמה או עם השקיעה, הבחנת בקשת מונוכרום. בזמנים אלה של יום אור השמש נמשך מרחק גדול יותר באטמוספירה, ומחלק אורכי גל קצרים יותר כחולים וסגולים. את אורכי הגל הכחול והסגול לא ניתן לראות בעין האנושית, ולכן נראה כי הקשת אדומה לחלוטין.

זוכר צבעי קשת

דרך קלה לזכור את צבעי הקשת בסדר הנכון היא באמצעות ממנומוני, ביטוי שלוקח את האות הראשונה של כל צבע ומרכיב מילה חדשה. כאשר הם מורכבים, המילים יוצרות ביטוי שקל לזכור. רמקול נפוץ לצבעי הקשת הוא ריצ'רד יורק שנתן קרב לשווא, אך קל ליצור כזה שפונה אליך.

דרך קלה נוספת לזכור את רצף צבעי הקשת היא השם "רועי ג. ביב".

הכינו קשת משלכם

כל מה שאתה צריך להכין את הקשת שלך הוא השמש וצינור המים. עמדו עם הגב כנגד השמש כדי שתתרחקו ממנה. ריסוס את צינור המים באוויר כדי לראות קשת מיני. הזז את הצינור למעלה או למטה אם אתה צריך. זה עובד הכי טוב בימים שטופי שמש.

דרך נוספת ליצור קשת בענן היא להחזיק פריזמה מזכוכית לחלון כדי לתת לאור לזרוח דרכה.