יום שבת, 8 באוקטובר 2016

קשת בענן - הסבר מדעי - שבירה, נפיצה והחזרה


 
קרן אור, שפוגעת בטיפה, נשברת בכניסה אליה, מוחזרת מהמשטח האחורי ונשברת ביציאה. בנוסף לשבירה היא עוברת נפיצה, כלומר אור בעל אורך גל מסוים נשבר בזווית מסוימת בהתאם למקדם השבירה המתאים לו, ואור לבן המורכב מתערובת של אורכי גל שונים מופרד לספקטרום שלו. בסופו של דבר, חלק מהאור מוחזר מהטיפה בזוויות שונות שלעולם אינן עולות על '42°18 עבור אור אדום ו־'40°24 עבור אור סגול.
 
למעשה, זוויות מרביות אלו מגדירות גם את הכיוון שבו מרוכז רוב האור המוחזר מהטיפות, וזאת הסיבה לצורת הקשת - האור האדום בקשת נמצא בזווית של '42°18 סביב הנקודה המנוגדת לשמש שנמצאת לרוב מתחת לאופק, והאור הכחול נמצא כשתי מעלות נמוך יותר. שאר האור המוחזר בזוויות נמוכות יותר גורם להארת העיגול המוגבל על ידי הקשת. כלומר, חלק השמים שנמצא פנימה לקשת מואר יותר מחלק השמים שנמצא מחוץ לקשת, והאור בעיגול זה מהווה תערובת של כל צבעי השמש ולכן צבעו לבן.
 
האור אינו עובר החזרה גמורה במשטח האחורי של הטיפה וכמות מסוימת של אור אינה מוחזרת מהמשטח אלא נשברת וממשיכה הלאה - אור זה אינו תורם ליצירת הקשת. לאור זה, הבוקע מחלקה האחורי של הטיפה, אין זווית בה הוא מגיע לעוצמה מקסימלית, והצבעים מתערבבים יחד ואינם יוצרים קשת.

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה