رنگین کمان چگونه تشکیل می شود؟ (توضیح ساده+انواع رنگین کمان)

آیا هیچ‌وقت در لحظه‌ای کوتاه پس از باران ایستاده‌اید و با شگفتی به آسمان نگاه کرده‌اید وقتی کمانی از رنگ‌های زیبا به ترتیب در افق پدیدار می‌شود؟ رنگین کمان مهمان‌گذرای آسمان است که همیشه دلیلی برای خیره شدن به آسمان و زدن یک لبخند بوده است. اما آنچه می‌بینیم تنها زیبایی نیست، پشت این صحنه رنگی داستانی علمی از شکست نور، قطرات باران و نظم دقیق رنگ‌ها وجود دارد که آگاهی از آن برای درک بهتر این پدیده ضروری است.

در این مقاله از مجموعه مدارس سلام با شما همراه می‌شویم تا بدانیم رنگین کمان چگونه تشکیل می شود، چه شرایطی برای پیدایش آن لازم است، انواع رنگین کمان کدام هستند و حتی چطور می‌توان یکی را با دست‌های خودتان ساخت. 

رنگین کمان چیست؟

رنگین کمان پدیده‌ای طبیعی است که وقتی نور خورشید پس از باران به قطرات ریز آب برخورد می‌کند، تجزیه می‌شود و به صورت نوارهایی از رنگ‌های گوناگون در آسمان دیده می‌شود. این نوار رنگی به شکل کمان ظاهر می‌شود و از قرمز در بالا تا بنفش در پایین امتداد دارد.

رنگین کمان چگونه تشکیل می شود؟ 

رنگین کمان حاصل بازی میان نور خورشید و قطرات باران است. وقتی باران می‌بارد، در هوا قطرات ریزی شناور می‌مانند که هر کدام مثل یک منشور طبیعی عمل می‌کنند. نور خورشید هنگام عبور از این قطرات دچار شکست می‌شود و به این معنا که مسیر حرکتش تغییر می‌کند. سپس بخشی از آن نور درون قطره بازتاب می‌شود و دوباره هنگام خروج، بار دیگر می‌شکند. این دو مرحله شکست به همراه بازتاب داخلی، باعث می‌شود نور سفید خورشید به رنگ‌های گوناگون تجزیه شود و ما در آسمان قوسی از رنگ‌ها ببینیم.

در مجموع سه پدیده اصلی در نحوه شکل گیری رنگین کمان دخیل هستند:

• شکست نور: تغییر مسیر نور هنگام ورود و خروج از قطره آب
• بازتاب داخلی: انعکاس نور داخل قطره قبل از خروج
• پراکندگی: جدایی طول موج‌های مختلف و دیده شدن رنگ‌ها 

پس در تعریف چگونگی تشکیل رنگین کمان به زبان ساده می‌توانیم این فرمول را بیان کنیم:

قطرات باران + نور خورشید = نحوه تشکیل رنگین کمان

عوامل مؤثر نور در تشکیل رنگین کمان

نحوه تشکیل رنگین کمان به رفتار نور خورشید در برخورد با قطرات آب بستگی دارد. دو عامل مؤثر شامل شکست نور و پراکندگی نور هستند:

1. شکست نور: وقتی نور خورشید وارد یک قطره باران می‌شود، سرعتش تغییر می‌کند و مسیر آن شکسته می‌شود؛ این پدیده را شکست نور می‌نامند. 
2. پراکندگی نور: نور سفید خورشید ترکیبی از تمام رنگ‌های طیف مرئی است و هر رنگ طول موج متفاوتی دارد، از این رو هنگام عبور از قطره، هر رنگ با زاویه‌ای کمی متفاوت خم می‌شود. این جدایی رنگ‌ها که پراکندگی نور نامیده می‌شود، همان عامل مؤثری است که به رنگین کمان شکل می‌دهد. سپس بخشی از نور درون قطره بازتاب داخلی می‌شود و هنگام خروج دوباره شکسته می‌شود؛ این شکست دوم، رنگ‌ها را بیشتر جدا کرده و آن‌ها را به سمت چشم ناظر می‌فرستد.

شرایط تشکیل رنگین کمان

رنگین کمان همیشه به خورشید، قطرات باران و زاویه دید ناظر وابسته است. در زمان تشکیل آن سه شرط اصلی باید برقرار باشد:

1. خورشید باید پشت سر شما باشد.
2. باران یا رطوبت در مقابل شما در هوا وجود داشته باشد.
3. زاویه تابش نور کم باشد؛ یعنی خورشید در نزدیکی افق قرار بگیرد.

به همین دلیل بهترین زمان مشاهده رنگین کمان صبح زود یا عصر است. همچنین در روزهایی که باران سبک و قطرات درشت‌تری دارند، رنگین کمان واضح‌تر و زیباتر دیده می‌شود.

نکته: اگر نور داخل قطرات دو بار بازتاب شود، یک رنگین کمان دوم شکل می‌گیرد که ترتیب رنگ‌ها برعکس است (قرمز در پایین و بنفش در بالا).

ترتیب رنگ های رنگین کمان 

رنگین کمان از هفت رنگ تشکیل شده است: قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش. این ترتیب همیشه ثابت است و به راحتی در ذهن باقی می‌ماند.

دلیل کمانی شدن رنگین کمان

رنگین کمان به شکل کمان دیده می‌شود چون نور خورشید هنگام عبور از قطرات آب دچار شکست می‌شود و مسیر آن خم می‌گردد. نور داخل قطره بازتاب داخلی دارد و هنگام خروج دوباره خم می‌شود. این شکست و انعکاس نور درون قطرات باعث می‌شود رنگ‌ها به صورت قوسی در آسمان دیده شوند و نیم‌دایره زیبای رنگین کمان شکل بگیرد.

نکته: رنگین کمان در اصل یک دایره کامل است، اما سطح زمین مانع دیدن نیمه پایینی آن می‌شود.

پیشنهاد مطالعه:  توضیح چرخه آب برای کودکان

انواع رنگین کمان

انواع رنگین کمان ها چندین مدل متنوع را شامل می‌شوند که هر یک به نحوی و در شرایط خاصی شکل می‌گیرد. در این قسمت با توضیحاتی ساده، شما را با این انواع آشنا می‌کنیم.

رنگین کمان سایه ها 

این نوع رنگین کمان زمانی شکل می‌گیرد که ابرهای باران‌زا و تیره مانع از رسیدن مستقیم نور خورشید به زمین شوند. در این شرایط، تنها رگه‌های باریکی از نور از لابه‌لای ابرها عبور می‌کنند و با شکست و پراکندگی در قطرات باران کوچک، رنگین کمان سایه‌ها ایجاد می‌شود که بسیار ظریف و زیباست.

پیشنهاد مطالعه: نحوه تشکیل ابر چگونه است؟

رنگین کمان ابری یا برعکس 

نحوه تشکیل رنگین کمان در برخی از انواع به‌صورت برعکس است و شکلشان مثل کمانی وارونه است. این پدیده هنگامی رخ می‌دهد که نور خورشید از کریستال‌های یخ موجود در ابرهای بالایی سیروس عبور کند.

رنگین کمان شبنم 

رنگین کمان شبنم که به آن شبنم کمان هم می‌گویند، از دیگر انواع رنگین کمان هاست. این نوع به این دلیل شکل می‌گیرد که قطعات شبنم به عنوان جایگزین قطعات باران قرار می‌گیرند. نور خورشید به قطرات ریز شبنم می‌تابد و هنگام عبور از قطرات شکسته و پراکنده می‌شود و رنگ‌ها ایجاد می‌شوند.

رنگین کمان دوقلو 

رنگین کمان دوقلو زمانی شکل می‌گیرد که نور در قطرات آب دو بار بازتاب داخلی داشته باشد. این بازتاب دوم باعث می‌شود یک قوس دوم کم‌نورتر در خارج از رنگین‌کمان اصلی ظاهر شود. این پدیده بیشتر در صبح یا عصر رخ می‌دهد، وقتی خورشید پایین است و قطرات آب در اندازه‌ها و شکل‌های مختلف در هوا پراکنده هستند. 

پیشنهاد مطالعه: مراحل کاشت لوبیا برای مدرسه

رنگین کمان ماه 

برای شکل گیری رنگین کمان در برخی مدل‌ها حتی باران و خورشید لازم نیست. رنگین کمان ماه یا ماه کمان نوعی نادر است که نورش از ماه می‌آید. وقتی نور ماه از قطرات آب در هوا عبور می‌کند و به طور معمول پس از رطوبت شبانه، شکسته و پراکنده می‌شود و رنگین کمان ایجاد می‌کند. البته از آنجایی که ماه باعث شکل گیری آن شده است، رنگ‌هایش ضعیف‌تر هستند.

رنگین کمان دوگانه 

رنگین کمان دوگانه زمانی ایجاد می‌شود که دو رنگین کمان متحدالمرکز و موازی با هم دیده شوند. این نوع مشابه رنگین کمان دوقلو است و در آن نور در قطرات آب دو بار و با زاویه‌های کمی متفاوت بازتاب می‌شود که باعث ایجاد دو قوس رنگی موازی می‌شود. تفاوتش با دوقلو این است که متحدالمرکز هستند و از یک نقطه آغاز می‌شوند.

رنگین کمان مه 

رنگین کمان مه یا مه کمان زمانی شکل می‌گیرد که نور خورشید از قطرات ریز مه یا مه غلیظ عبور کند. در این حالت نور بیشتر پراکنده می‌شود و رنگ‌ها بسیار ملایم دیده می‌شوند. این نوع تا حدودی شبیه رنگین کمان ماه است و دایره‌ای بسیار ضعیف از رنگ‌های کم‌رنگ ایجاد می‌کند، اما شکل دایره‌ای آن همچنان قابل تشخیص است.

چگونه می توان رنگین کمان درست کرد؟

روش‌های مختلفی برای ساخت رنگین کمان وجود دارند که ساده‌ترین آن‌ها برای دانش‌آموزان و یا کودکان را در اینجا برای شما آورده‌ایم.

برای ساخت رنگین کمان در خانه، تنها به چند وسیله ساده نیاز دارید:

• یک لیوان شیشه‌ای پر از آب
• یک چراغ قوه یا نور قوی
• یک کاغذ سفید

مراحل چگونگی تشکیل رنگین کمان به این ترتیب هستند:

1. لیوان آب را روی لبه میز قرار دهید به طوری که کمی از لبه بیرون باشد. مراقب باشید که لیوان نیفتد.  
2. چراغ قوه را از بالای لیوان به سمت آب بتابانید و زاویه نور را طوری تنظیم کنید که روی کاغذ زیر لیوان بیفتد.
3. نور ایجاد شده روی کاغذ، طیف رنگ‌های رنگین کمان را نشان می‌دهد.
4. حالا با مدادرنگی روی نور کاغذ را رنگ‌آمیزی کنید و رنگین کمان خودتان را بسازید.

سخن پایانی

پس از مطالعه این مطلب، دیگر هر بار که رنگین کمان را ببینید نحوه تشکیل و میزان شگفتی آن را به خاطر خواهید آورد. حال که با عوامل مؤثر، شرایط تشکیل، انواع و حتی روش ساخت رنگین کمان آشنا شدید، می‌توانید این پدیده را حتی به شکل تجربی در خانه هم مشاهده کنید و از زیبایی و انرژی مثبت آن لذت ببرید.

سوالات متداول 

1. رنگین کمان چگونه تشکیل می‌شود کلاس سوم؟
   رنگین کمان وقتی شکل می‌گیرد که نور خورشید از قطرات آب عبور کند و درون آن‌ها شکسته و به رنگ‌های مختلف تقسیم شود. 
   
2. نحوه تشکیل رنگین کمان برای کودکان را توضیح دهید؟
   وقتی نور خورشید به قطره‌های آب باران می‌تابد، نور داخل قطره می‌چرخد و بیرون می‌آید و به هفت رنگ رنگین کمان تبدیل می‌شود. 
   
3. هفت رنگ رنگین کمان را به ترتیب نام ببرید؟
   قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش.
   
4. چرا رنگین کمان همیشه در آسمان نیست؟
   چون برای دیدن رنگین کمان هم باید خورشید پشت سر ما باشد و هم باران یا قطرات آب در مقابل ما باشد.
   
5. چرا میزان انحراف رنگ ها در رنگین کمان متفاوت است؟
   چون هر یک از رنگ‌های نور طول موج متفاوت دارند و وقتی از قطره آب عبور می‌کنند با زاویه‌های کمی مختلف خم می‌شوند.