لماذا يظهر قوس قزح بعد المطر؟

قوس قزح هو ظاهرة طبيعية فيزيائية، وهو من أجمل المناظر الطبيعية التي تظهر في أي مكان على وجه الأرض، وهو يتكون من سبعة ألوان رئيسية بالترتيب، هل تعلم لماذا يظهر قوس قزح بعد المطر؟

عند هطول الأمطار وسطوع الشمس فإن كل قطرة مطر تعمل  كمنشور صغير إذا مرّ ضوء الشمس من خلال قطرات المطر بزاوية معينة ينقسم الضوء عندها إلى قوس من الألوان، تظهر ألوان قوس القزح بشكل أكثر وضوحاً عندما يكون جزء من السماء مازال مظلماً مع سحابات المطر ويكون العارض في الجزء الآخر المشمس هذا يخلق قوس قزح واضح على الخلفية المظلمة.

قوس قزح هو عبارة عن مجموعةٍ من الأقواس الملونة المتحدة في المركز، تتدرج ألوان قوس قزح من اللون الأحمر الخارجي إلى البرتقالي فالأصفر فالأخضر  فالأزرق فلأزرق الغامق فالبنفسجي. وتحدث ظاهرة قوس قزح عندما تسقط أشعة الشمس على قطرات الماء مثل المطر أو الضباب.

بقي التفسير العلمي وراء ظاهرة قوس القزح مجهولًا حتى العام 1637، حين وضع العالم ديكارت تفسيرًا دقيقًا للظاهرة، إذ تسقط أشعة الشمس على قطرة المطر حيث يتحلل الضوء المرئي (الأبيض) إلى مجموعة ألوانٍ تدعى ألوان الطيف السبعة في ظاهرة تُدعى بالتشتت، ومن ثم تنكسر عند دخولها السطح الداخلي للقطرة وذلك بسبب تغيير وسط مرور الضوء من الهواء إلى الماء، ثم تعود لتنكسر مرةً أخرى عند خروجها من القطرة إلى الخارج وهذا مايدعى بظاهرة الانكسار.

وبسبب وجود الملايين من قطرات المطر فإنها تصبح أشبه بمرآة عاكسة تعكس ضوء الشمس في ظاهرة تدعى الانعكاس، وباعتبار أن أشعة الشمس هي عبارة عن مجموعةٍ من الأطياف الضوئية وكل طيف من تلك الأطياف يملك طول موجة معينٍ، وبالتالي يملك كل لونٍ من هذه الألوان معامل انكسارٍ خاصٍ به يختلف عن المعاملات الاخرى، وزاوية انكسار كلّ لونٍ تختلف عن الألوان الباقية.

يظهر الضوء الأكثر تألقاً عندما ينكسرالضوء انكسارًا واحدًا داخل القطرة، كما يظهر في بعض الأحيان قوس قزحٍ آخر ثانوي وذلك نتيجة حصول انكسارين أو أكثر للضوء داخل القطرة.

يوجد ثلاث مراحل يمر بها ضوء الشمس لتشكل قوس القزح بألوانه جميعها وهي:

يمكن في بعض الأحيان رؤية قوس قزح ثانٍ ويسمى أيضاً قوس قزح مزدوج، وهو ناتج عن انعكاس مزدوج لضوء الشمس داخل قطرات المطر وهذا يعطي قوس ثانٍ من الألوان يعاكس القوس الأساسي بترتيب الألوان فيه، ولكن يكون القوس الثاني أكثر خفوتًا من الأساسي، وذلك يعود إلى انتشاره على مساحة أكبر في السماء من جهة وتسرب المزيد من الضوء من جهة ثانية.

قوس قزح هو ظاهرة طبيعية فيزيائية تحدث عندما يدخل ضوء الشمس إلى قطرات الماء، وينعكس داخل القطرة ويتحلل إلى أطواله الموجية المكونة له أو ما يُعرف بالألوان، ثم يخرج من القطرة على شكل قوس من الألوان الجميلة.

وقوس قزح ليس شيئًا ماديًا، ولا يتشكل في مكانٍ محدد، بل يمكن القول أنه ظاهرة بصرية تحدث عند يجتمع في الطبيعة كلًا من ضوء الشمس والظروف الجوية المناسبة، كوجود كميات كبيرة من قطرات الماء التي تطفو في الجو، وهذا هو السبب في كوننا نراه بعد المطر مباشرةً، بالإضافة إلى أنّ موقع المشاهد يجب أن يكون مناسبًا بحيث تكون الشمس خلفه.

يظهر قوس قزح بعد المطر نتيجةً لانعكاس وانكسار ضوء الشمس وتوزّعه عبر قطرات ماء المطر لتظهر بألوان الطيف الضوئي، ويكون واضح في الزاوية المقابلة للأشعة الشمسية، فهو يتكوّن من قطرات ماء يمرّ منها الضوء وتتركز على طول الخط الذي يمتد من الشمس إلى عين الناظر.

تترتب ألوان قوس القزح من الأحمر في الأسفل إلى البنفسجي، عكس الخواص الفيزيائية التي تقتضي وجود اللون البنفسجي في الأعلى. ويعود السبب في هذا إلى أن البنفسجي يمرّ من فوق رأس الناظر إلى القوس، ويصل اللون الأحمر الصادر عن قطرة ماء المطر إلى أسفل عين الشخص الناظر. وتترتب بقية ألوان الطيف بينهما، فعين الإنسان ترى ترتيب ألوان قوس القزح مقلوب فتبدأ بالأحمر ثمّ البرتقالي فالأزرق وبعده النيلي لينتهي بالبنفسجي.

ويعود شكل القوس إلى أن انعكاس الضوء يحدث في ثلاثة اتجاهات فيكون شكله في الحقيقة دائريًا، حيث أن القطرات منتشرة في كل مكان، وفي الأماكن العالية تستطيع ملاحظة شكله الدائري. لكنه يبدو لك على شكل قوس في الأماكن القريبة من سطح الأرض.