ما هي جوانب التفاعلات الموجية المسؤولة عن أقواس قزح؟

ما هي جوانب التفاعلات الموجية المسؤولة عن أقواس قزح؟
Anonim

الانعكاس والانكسار والتشتت هي الظواهر الرئيسية التي تتفق لإنتاج قوس قزح.

تتفاعل شعاع الضوء مع قطرة ماء معلقة في الجو:

أولا يدخل القطرة التي ينكسر ؛

ثانيا ، بمجرد تفاعل القطرة ، تتفاعل الأشعة مع واجهة الماء / الهواء في الجزء الخلفي من القطرة وتنعكس مرة أخرى:

يحتوي الضوء الوارد من الشمس على جميع الألوان (أي الأطوال الموجية) لذا فهو أبيض.

في A لديك التفاعل الأول. تتفاعل الأشعة مع واجهة الهواء / الماء. جزء من الأشعة هو انعكاس (منقط) وجزء منكسر وثني داخل القطرة.

داخل القطرة يحدث التشتت. تختلف سرعة المكونات اللونية للأشعة (ألوان مختلفة) وفق ا لطول الموجة.

تعتمد السرعة الحمراء داخل وسيط ، على سبيل المثال ، RED على عدد يسمى مؤشر الانكسار # ن #. هذا الرقم مختلف قليلا لكل لون. هذا الاختلاف الطفيف يؤدي إلى اختلاف في ثني المكونات اللونية المختلفة داخل القطرة. لذلك ، على سبيل المثال ، RED عازمة أقل من الأزرق.

يمكنك أن تفهم ذلك من خلال إلقاء نظرة على قانون Snell من أجل الانكسار واعتماد الانحناء باستخدام معامل الانكسار.

في B تتفاعل الأشعة الضوئية ، التي تشتت الآن ، مع واجهة الماء / الهواء. جزء منه يمر في الهواء (منقط) وجزء ينعكس مرة أخرى داخل القطرة. يزيد هذا الانعكاس أكثر من تأثير فصل التشتت ، ويرجع ذلك أيض ا إلى انحناء سطح القطرة حيث يحدث الانعكاس.

في C ، تخضع المكونات اللونية المنفصلة الآن إلى انكسار آخر ، مما يزيد من الفصل بينهما.

قد ترى قوس قزح ثانوي (خافت) مع الأول ، كما هو موضح من قبل رينيه ديكارت:

(مصدر الصورة: رينيه ديكارت ، Discours de la méthode (1637))

راي A = الابتدائية

RAY F = ثانوي (المزيد من الانعكاسات الداخلية = خافتة)