σε , , ,

4 απορίες που είχαμε για το Ουράνιο Τόξο (αλλά ντρεπόμασταν να ρωτήσουμε)

Γιατί ο κάθε άνθρωπος βλέπει το δικό του ουράνιο τόξο; 

Ένα άκρως εντυπωσιακό και σπάνιο φαινόμενο κατέγραψε με τον φακό του ο φυσικός και φωτογράφος Μανώλης Θράβαλος, που απαθανάτισε ένα τριπλό ουράνιο τόξο στον κόλπο Βαθέος στη Σάμο.

Όμως πώς δημιουργείται το φυσικό αυτό φαινόμενο, γιατί η σειρά χρωμάτων είναι πάντα συγκεκριμένη, πώς διαμορφώνεται το σχήμα του και γιατί καμιά φορά υπάρχουν δυο και τρία ουράνια τόξα;

Ας τα δούμε ένα – ένα:

1. Πώς δημιουργείται το ουράνιο τόξο;

Ο βασικός λόγος δημιουργίας του είναι η ανάκλαση και διάθλαση του φωτός από σταγονίδια του νερού τα οποία αιωρούνται στον αέρα. Είναι γνωστό ότι υπάρχουν πάρα πολλοί τρόποι κατά τους οποίους οι ηλιακές ακτίνες μπορούν να περάσουν μέσα από μία σταγόνα νερό αλλά για το ουράνιο τόξο μας ενδιαφέρουν οι ακτίνες που πέφτουν αρχικά στις σταγόνες, στη συνέχεια αλλάζουν πορεία μέσα στο νερό, ανακλώνται από το πίσω μέρος της σταγόνας και εξέρχονται απ’ αυτή αλλάζοντας όμως πορεία. Τα διαφορετικά χρώματα διαδίδονται με διαφορετικές ταχύτητες μέσα στη σταγόνα (εξαιτίας των διαφορετικών τους μηκών κύματος) και αυτός ουσιαστικά είναι και ο λόγος που κάνει το κάθε χρώμα να εκτρέπεται σε διαφορετικό βαθμό καθώς μπαίνει και βγαίνει από το νερό. Έτσι το φως που βγαίνει από τη σταγόνα δεν είναι πια άχρωμο αλλά ένα συνεχές φάσμα από τα χρώματα που το αποτελούν.

Πάντως για να δούμε ένα ουράνιο τόξο πρέπει οι ηλιακές ακτίνες που πέφτουν στις σταγόνες και οι εξερχόμενες από αυτές να σχηματίζουν γωνία περίπου 41 με 42 μοίρες (41,07° για το ιώδες, 42,52° για το κόκκινο). Γιατί όμως μόνο σ’ αυτές τις συγκεκριμένες γωνίες; Γιατί στις γωνίες αυτές το εξερχόμενο φως έχει τη μεγαλύτερη δυνατή ένταση.

2. Γιατί η σειρά των χρωμάτων είναι πάντα συγκεκριμένη;

Θα έχετε παρατηρήσει πώς όλα τα ουράνια τόξα έχουν την ίδια ακολουθία χρωμάτων η οποία πηγαίνει κάπως έτσι: Κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, κυανό, μπλε και ιώδες.
Βέβαια αν παρατηρήσει κανείς το φάσμα που εξέρχεται από μια σταγόνα, τα χρώματα βρίσκονται σε αντίθετες θέσεις από τα χρώματα του ουράνιου τόξου. Το ιώδες για παράδειγμα ενώ βρίσκεται στην κορυφή της ακολουθίας, στο ουράνιο τόξο φαίνεται να έχει την χαμηλότερη θέση. Γιατί συμβαίνει αυτό;  Επειδή το κόκκινο χρώμα έχει την μεγαλύτερη γωνία εκτροπής σε σχέση με την εισερχόμενη ακτίνα, για να καταλήξει στα μάτια σου και όχι οπουδήποτε αλλού, πρέπει να προέρχεται από σταγόνες που βρίσκονται πιο ψηλά σε σχέση με τις σταγόνες που δίνουν τα υπόλοιπα χρώματα. Έτσι, το κόκκινο χρώμα φαίνεται να βρίσκεται πιο ψηλά στον ουρανό. Αντίστοιχα, το ιώδες προέρχεται από τις σταγόνες που βρίσκονται χαμηλότερα από τις υπόλοιπες, γι’ αυτό και βρίσκεται στον πάτο του ουράνιου τόξου.

3. Γιατί το ουράνιο τόξο έχει αυτό το σχήμα;

Το ουράνιο τόξο δεν είναι τόξο! Είναι ένας κύκλος που έχει ως κέντρο την προέκταση της σκιάς του κεφαλιού μας. Το υπόλοιπο κομμάτι του κύκλου κρύβεται κάτω από το έδαφος, όπου προφανώς δεν υπάρχουν αιωρούμενα σταγονίδια για να δημιουργήσουν ουράνιο τόξο. Όσο πιο χαμηλά είναι ο ήλιος στον ορίζοντα, τόσο μεγαλύτερο κομμάτι του κύκλου μπορούμε να διακρίνουμε. Αν βρισκόμασταν σε ένα αρκετά υψηλό σημείο από το οποίο θα μπορούσαμε να δούμε και πάνω και κάτω από τον ορίζοντα, θα βλέπαμε το ουράνιο τόξο όπως πραγματικά είναι: ένας ουράνιος κύκλος δηλαδή.

Πάντως ο καθένας από εμάς «βλέπει» το δικό του, μοναδικό ουράνιο τόξο το οποίο εξαρτάται από τη θέση στην οποία βρισκόμαστε και τη θέση προς την οποία κοιτάμε.

4. Γιατί καμιά φορά υπάρχουν δύο ουράνια τόξα;

Πολύ απλά κάποιες ακτίνες του ηλίου που πέρασαν από τα πρώτα σταγονίδια βροχής, συνεχίζουν να διαπερνούν άλλα σταγονίδια με αποτέλεσμα να υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να μπορέσουμε να δούμε, το δευτερεύον ουράνιο τόξο το οποίο όμως είναι αρκετά πιο εξασθενημένο. Στο πρωτεύον ουράνιο τόξο η εξωτερική λωρίδα είναι πάντα η κόκκινη, ενώ στο δευτερεύον, η σειρά των πολύχρωμων λωρίδων είναι αντεστραμμένη.

Ενδιαφέρον ακόμα παρουσιάζει το γεγονός, πως η περιοχή ανάμεσα στο πρωτεύων και το δευτερεύων ουράνιο τόξο, είναι σκοτεινή! Αυτή η σκοτεινή ζώνη ονομάστηκε ως «Ζώνη του Μεγάλου Αλεξάνδρου». Δεν είναι λίγες οι φορές που εντοπίζεται και τριτεύον ουράνιο τόξο το οποίο ακόμα και οι επιστήμονες δυσκολεύονται αρκετά να το εντοπίσουν, γιατί είναι πάρα πολύ θαμπό και ίσα – ίσα που φαίνεται!

Με πληροφορίες από: 
www.plus.maths.org
www.mathpages.com
www.kathimerinifysiki.gr

ΠΩΣ ΣΟΥ ΦΑΝΗΚΕ?

28 points
Upvote Downvote

Total votes: 38

Upvotes: 33

Upvotes percentage: 86.842105%

Downvotes: 5

Downvotes percentage: 13.157895%

Ενα σχόλιο

Αφήστε μια απάντηση

Αφήστε μια απάντηση