رنگین کمان | علوم تجربی پایه‌ی پنجم دبستان

در این مقاله در مورد نحوه‌ی تشکیل رنگین کمان صحبت خواهیم کرد. آیا تا به حال رنگین کمان دیده‌اید؟ می‌دانید رنگین کمان چگونه تشکیل می‌شود؟ رنگین کمان پدیده‌ای بسیار زیباست که ما می‌توانیم بعد از بارش باران آن را در آسمان مشاهده کنیم. وقتی نور خورشید به ذرات ریز آب در هوا می‌تابد، قطره‌های ریز آب نور خورشید را تجزیه می‌کنند. در واقع این قطره‌ها رنگ‌های گوناگون نور خورشید را از هم جدا می‌کنند. ابزارهایی مانند منشور وجود دارند که می‌توانند نور را به رنگ‌های تشکیل دهنده‌ی آن تجزیه کنند. در کتاب علوم تجربی پایه‌ی پنجم دبستان، دانش‌آموزان در درس رنگین کمان، با نحوه‌ی تشکیل رنگین کمان، ‌منشور، ذره‌بین و کابرد عدسی‌ها بیشتر آشنا می‌شوند.

رنگین کمان چیست؟

زمانی که باران می‌بارد، وقتی خورشید به قطره‌های ریز آب در هوا می‌تابد، باعث ایجاد نوارهای رنگی در آسمان می‌شود. به این پدیده رنگین کمان می‌گویند چون به شکل یک کمان رنگی دیده می‌شود. رنگین کمان‌ها در جهت مخالف خورشید تشکیل می‌شوند. به جز باران، مه و شبنم هم رنگین کمان ایجاد می‌کنند.

رنگین کمان چگونه تشکیل می‌شود؟

اگر در روز بارانی، بلافاصله پس از بارش باران، خورشید در آسمان ظاهر شود نور خورشید به قطره‌های ریز آب می‌تابد. با تابش نور خورشید به ذرات ریز آب بخشی از نور منعکس می‌شود و بخشی هم عبور می‌کند. وقتی نور خورشید به قطره‌ی آب می‌تابد قطره نور خورشید را به رنگ‌های تشکیل دهنده‌ی آن تجزیه می‌کند. ذرات ریز و فراوان آب با تجزیه‌ی نور خورشید در آسمان یک کمان رنگی را تشکیل می‌دهند که به آن رنگین کمان می‌گوییم.

چگونه رنگین کمان را مشاهده کنیم؟

مشاهده‌ی رنگین کمان بستگی به مکانی دارد که ما در آن ایستاده‌ایم. بنابراین رنگین کمان را زمانی می‌توانیم در آسمان ببینیم که اولا هوا پر از رطوبت باشد و دوم اینکه آفتاب از پشت سر به ما بتابد. یعنی روبه‌روی ما هوای مرطوب و پشت سر ما نور آفتاب قرار داشته باشد. بنابراین برای مشاهده‌ی رنگین کمان موقعیت و زاویه‌ی دید ما باید مناسب باشد.

علت تشکیل رنگین کمان چیست؟

برای تشکیل رنگین کمان به دو چیز نیاز داریم. اول وجود رطوبت هواست، مثل زمانی که باران می‌بارد. و دوم وجود نور خورشید است. برای شکل‌گیری رنگین کمان وجود نور و سطح بازتاب‌کننده لازم است. سطح بازتاب‌کننده در اینجا قطره‌های آب است. همچنین لازم است نور خورشید با زاویه‌ی مناسب به قطره‌های آب بتابد.

بارش باران تنها دلیل تشکیل رنگین کمان نیست!

به این نکته باید توجه کرد که بارش باران تنها دلیل تشکیل رنگین کمان نیست بلکه در کنار آبشارها و فواره‌های آب نیز می‌توانیم رنگین کمان را مشاهده کنیم. چون در کنار آبشارها و فواره‌ها ذرات ریز آب فراوان هستند و چنان چه نور خورشید به آن‌ها بتابد یک رنگین کمان کوچک تشکیل می‌شود. در هوای مه‌آلود و شبنم آلود نیز ممکن است رنگین کمان تشکیل شود.

رنگین کمان چگونه دیده می‌شود؟

رنگین کمان به شکل دایره‌ی کامل است اما بخشی از آن زیر افق محو می‌شود و ما معمولا نیمه‌ی بالایی آن را به صورت نیم‌دایره مشاهده می‌کنیم. قضیه‌ی جالب در مورد رنگین کمان این است که اگر شما و دوستتان با هم به این پدیده نگاه کنید هر دو یک رنگین کمان یکسان نمی‌بینید. با توجه به مکان شما و زاویه‌ای که رنگین کمان را می‌بینید، هرکس رنگین کمان مخصوص خودش را می‌تواند ببیند.

ترتیب رنگ‌های رنگین کمان چگونه است؟

رنگین کمان از هفت رنگ تشکیل شده است. ترتیب رنگ‌های رنگین کمان از بالا به پایین قرمز،‌ نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش است.

چرا رنگین کمان همیشه در آسمان نیست؟

شرط تشکیل رنگین کمان در آسمان وجود هوای مرطوب و نور خوشید است. به طوری که ممکن است باران نباریده باشد اما رطوبت هوا آن قدر بالا باشدکه موجب تشکیل رنگین کمان شود. نور خورشید باید با زاویه‌ی مناسب به قطره‌ها بتابد تا قطره‌ها نور خورشید را به خوبی بازتاب و تجزیه کنند. همچنین شدت تابش خورشید نباید آن قدر زیاد باشد که مانع از دیدن رنگین کمان شود.

چگونه می‌توانیم رنگین کمان درست کنیم؟

ما به طور مصنوعی می‌توانیم رنگین کمان درست کنیم. اگر در یک روز آفتابی در حیاط خانه یا مدرسه پشت به آفتاب بایستید و با یک آب فشان در هوا آب بپاشید، برای چند لحظه یک رنگین کمان کوچک را مشاهده خواهید کرد.

منشور چیست؟

نور خورشید ظاهرا سفید است اما در واقع از نورهایی با رنگ‌های مختلف تشکیل شده است که به آن طیف نور می‌گویند. منشور وسیله‌ای از جنس پلاستیک شفاف یا شیشه است که نور را تجزیه می‌کند. اگر منشور را مقابل نور خورشید بگیریم،‌ نور از منشور عبور می‌کند و به طیف رنگ‌های تشکیل دهنده‌ی آن تجزیه می‌شود. معمولا منشور را به شکل هرم با قاعده‌ی مثلث می‌سازند.

در تشکیل رنگین کمان وقتی نور خورشید به قطره‌های آب می‌تابد قطره‌ها مانند منشور عمل می‌کنند و نور را تجزیه می‌کنند.

ذره‌بین

ابزاری است که از آن برای دیدن نوشته‌ها و اجسام بسیار ریز استفاده می‌شود. ذره‌بین‌ها از یک شیشه یا پلاستیک خاص و یک دسته ساخته می‌شوند. با استفاده از ذره‌بین می‌توان اندازه‌ی نوشته‌ها و ابعاد اجسام را  تا چند برابر بزرگنمایی کرد. ذره‌بین‌ها از عدسی ساخته می‌شوند.

عدسی

عدسی ابزاری شیشه‌ای یا پلاستیکی است که اگر نور را از آن عبور دهیم ممکن است نور را متمرکز یا پراکنده کند. در گذشته از عدسی برای متمرکز کردن نور یا روشن کردن آتش استفاده می‌کردند.

انواع عدسی

عدسی ها انواع مختلف دارند که دو نوع مهم و پرکاربرد آن عدسی همگرا و عدسی واگراست.

1.      عدسی همگرا

در عدسی همگرا لبه‌ها نازک‌تر از وسط عدسی هستند، بنابراین سطح عدسی همگرا برآمده است. اگر نور را از عدسی همگرا عبور دهیم نور را در یک نقطه جمع یا متمرکز می‌کند، یعنی پرتوهای نور را به هم نزدیک می‌کند. عدسی همگرا اجسام را بزرگتر از اندازه‌ی واقعی نشان می‌دهد.

2.     عدسی واگرا

در عدسی واگرا لبه‌ها ضخیم‌تر از وسط عدسی هستند بنابراین سطح عدسی واگرا فرورفته است. اگر نور را از عدسی واگرا عبور دهیم نور را پراکنده می‌کند، یعنی پرتوهای نور را ازهم دور می‌کند. عدسی واگرا اجسام را کوچکتر از اندازه‌ی واقعی نشان می‌دهند.

کاربردهای عدسی

از عدسی ها در ساخت عینک‌های طبی، میکروسکوپ، تلسکوپ، ‌دوربین‌های دوچشمی، دوربین عکاسی و چشمی درب منزل استفاده می‌شود. بعضی مشاغل مانند ساعت سازی‌ها و جواهر سازی‌ها از عدسی استفاده می‌کنند.