Πως δημιουργείται το ουράνιο τόξο;

Το ουράνιο τόξο στην πραγματικότητα έιναι μία οφθαλμαπάτη και για να είναι ορατό πρέπει να έχουμε την πλάτη μας στραμένη προς τον ήλιοκαι να κοιτάμε προς ένα σημείο του ουρανού, στο οποίο υπάρχουν αιρούμενα υδροσταγονίδια (συνήθως μετά το πέρας ενός επεισοδίου βροχής/καταιγίδας που συνοδεύεται από γρήγορη βελτίωση του καιρού). Κάθε σταγονίδιο λειτουργεί σαν ένα μικροσκοπικό πρίσμα που διαθλά και ανακλά το φως προς τα μάτια μας και το συνολικό αποτέλεσμα εκατομμυρίων τέτοιων σταγονιδίων είναι ένα τόξο από χρώματα. Ωστόσο, οι ερωτήσεις παραμένουν. Πως λειτουργεί η ανάκλαση του φωτός; Γιατί τα ουράνια τόξα έχουν αυτό το σχήμα; Γιατί τα χρώματα εμφανίζονται με συγκεκριμένη σειρά;

Όπως αναφέραμε, το ουράνιο τόξο είναι μία οφθαλμαπάτη. Δηλαδή δεν υπάρχει κάπου στο χώρο, αλλά δημιουργείται στο οπτικό μας πεδίο κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες. Συγκεκριμένα όταν το φως του ήλιου περνάει μέσα από τα υδροσταγονίδια, ένα μέρος της ακτινοβολίας απορροφάται, ένα μέρος ανακλάται, ενώ το υπόλοιπο διαθλάται (δηλαδή συνεχίζει την πορεία του με διαφοροποιημένη πορεία). Η αλλαγή πορείας συμβαίνει εξατίας της μείωσης της ταχύτητας της ακτινοβολίας όταν περνάει μέσα στην πυνότερη (από τον αέρα) υδροσταγόνα. Έτσι όταν η ηλιακή ακτινοβολία περνάει μέσα στην σταγόνα, το λευκό φως αναλύεται στα χρώματα της Ίριδας (λόγω του διαφορετικού μήκους κύματος που έχει το κάθε χρώμα που συνιστά το λευκό φως). Οι διαφορεττικές ακτινοβολίες που αναφέρονται στα διαφορετικά χρώματα, ανακλόνται ολικώς στην πίσω διεπιφάνεια της υδροσταγόνας και έτσι επιστρέφουν προς τα πίσω.

Για να γίνει ορατό ένα ουράνιο τόξο θα πρέπει οι προσπίπτουσες με τις εξερχόμενες, από την υδροσταγόνα, ηλιακές ακτίνες να σχηματίζουν γωνία ~42°, διότι σε αυτές τις γωνίες το εξερχόμενο φως έχει τη μεγαλύτερη ένταση.

 

Τα χρώματα εμφανίζονται από πάνω προς τα κάτω με σειρά από το ερυθρό προς το ιώδες, επειδή το ερυθρό χρώμα εμφανίζει μεγαλύτερη γωνία εκτροπής και άρα προέρχεται από σταγονίδια που βρίσκονται ψηλότερα στον ουρανό. Αντίστοιχα το ιώδες προέρχεται από σταγονίδια που βρίσκονται χαμηλότερα.

 

Στην πραγματικότητα το ουράνιο τόξο είναι τμήμα ενός κύκλου με κέντρο την προέκταση της σκιάς του κεφαλιού μας. Το υπόλοιπο κομμάτι του κύκλου βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια της γης, όπου δεν υπάρχουν (προφανώς) υδροσταγονίδια. Όσο πιο χαμηλά βρίσκεται ο ήλιος, τόσο πιο μεγάλο κομμάτι του του κύκλου είναι ορατό.

Οι σταγόνες που συμμετέχουν στη δημιουργία του ουράνιου τόξου (ή καλύτερα κύκλου) βρίσκονται πάνω στην επιφάνεια ενός φανταστικού κώνου, σε θέσεις που μπορεί να απέχουν έως και εκατοντάδες μέτρα μεταξύ τους. Το ουράνιο τόξο, ουσιαστικά, είναι μία τομή αυτού του κώνου, που έχει ως κορυφή το κεφάλι μας.

 

Το ουράνιο τόξο πολλές φορές συνοδεύεται και από ένα δεύτερο πιο αχνό που τοποθετείται πάνω από το κύριο. Αυτό συμβαίνει διότι το ηλιακό φως μπορεί να υποστεί διπλή ανάκλαση μέσα στη σταγόνα. Για τον λόγο αυτό τα χρώματα είναι ανεστραμένα (σε σχέση με το κύριο ουράνιο τόξο), αλλά και πιο αχνά (λόγω της διπλής ανάκλασης).

 

Πηγή_1 , Πηγή_2 , Πηγή_3 , Πηγή_4

Θέλετε να προσθέσετε κάτι;

Loading Facebook Comments ...
0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion
Feel free to contribute!

Αφήστε μια απάντηση