בין אם אתה מאמין שהם סימן להבטחת אלוהים, או שיש סיר זהב שמחכה לך בסוף שלהם, קשתות הגשם הן אחד התצוגות המאושרות ביותר בטבע.
קשתות הגשם הן בעצם אור השמש המתפרש על קשת הצבעים שלה שנוכל לראות. מכיוון שקשת בענן היא תופעה אופטית (עבורכם חובבי מדע בדיוני, זה כמו הולוגרמה) זה לא משהו שאפשר לגעת בו או שקיים במקום מסוים.
האם תהית אי פעם מאיפה המילה "קשת בענן"? החלק ה"גשם "של זה מייצג טיפות גשם הנדרשות לייצורו, ואילו" קשת "מתייחסת לצורת הקשת שלה.
קשתות גשם נוטות לצוץ במהלך מכס שמש (גשם ו שמש בו זמנית) כך שאם ניחשתם שמש וגשם הם שני מרכיבים עיקריים להכנת קשת, אתם צודקים.
תהליך ייצור הקשת מתחיל כאשר אור השמש זורח על טיפת גשם. כאשר קרני האור מהשמש פוגעות ונכנסות לטיפת מים, מהירותן מאטה מעט (מכיוון שהמים צפופים יותר מהאוויר). זה גורם לנתיב האור להתכופפות או "לשבור".
לכן, כאשר קרן אור נכנסת לטפטוף גשם ומתכופפת, היא נפרדת לאורכי הגל הצבעיים של מרכיביה. האור ממשיך לנסוע דרך הטיפה עד שהוא מקפיץ (משתקף) מהחלק האחורי של הטיפה ויוצא מהצד הנגדי שלו בזווית של 42 מעלות. כאשר האור (שעדיין מופרד למגוון הצבעים שלו) יוצא מטיפת המים, הוא מאיץ ככל שהוא נוסע חזרה אל האוויר הפחות צפוף ונשבר (פעם שנייה) כלפי מטה לעיני האדם.
החל תהליך זה על אוסף שלמות של טיפות גשם בשמיים ובווילה, אתה מקבל קשת שלמה.
שמתם לב עד כמה צבעי הקשת (מקצה החיצון לבפנים) תמיד הולכים אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו, סגול?
כדי לגלות מדוע זה, בואו נשקול טיפות גשם בשתי רמות, האחת מעל השנייה. בתרשים קודם, אנו רואים שאור אדום מתפרק מטיפת המים בזוויות תלולות יותר לקרקע. כך שכאשר מסתכלים על זווית תלולה, האור האדום מהטיפות הגבוהות יותר נעה בזווית הנכונה לפגוש את עיניו. (אורכי גל הצבעים האחרים יוצאים מהטיפות הללו בזוויות רדודות יותר, וכך עוברים מעל התקורה.) זו הסיבה שאדום מופיע בראש קשת הקשת. עכשיו שקול את טיפות הגשם התחתונות. כאשר מתבוננים בזוויות רדודות יותר, כל הטיפות בתוך קו ראייה זה מכוונות אור סגול לעין של אדם, בעוד האור האדום מופנה אל מחוץ לראייה ההיקפית ומטה לרגלי האדם. זו הסיבה שהצבע סגול מופיע בתחתית הקשת. טיפות הגשם שבין שתי המישורים הללו מקפצות צבעי אור שונים (כדי שאורך הגל הבא ביותר לקצר הבא יהיה, למעלה למטה), כך שצופה רואה את הספקטרום בצבע המלא.
מכיוון שטיפות הגשם הן יחסית עגולות בצורתן, גם ההשתקפות שהם יוצרים מעוקלות. תאמינו או לא, קשת מלאה היא למעשה מעגל מלא, רק שאנחנו לא רואים את החצי השני שלו מכיוון שהאדמה נכנסת לדרך.
לפני כמה שקופיות למדנו כיצד האור עובר מסע בן שלושה שלבים (שבירה, השתקפות, שבירה) בתוך גשם הגשם ליצירת קשת ראשונית. אבל לפעמים האור פוגע בחלק האחורי של טיפת גשם פעמיים במקום פעם אחת בלבד. האור "המוחזר מחדש" הזה יוצא מהטיפה בזווית שונה (50 ° במקום 42 °) וכתוצאה מכך קשת משנית המופיעה מעל הקשת הראשונית.
מכיוון שאור עובר שתי השתקפויות בתוך טיפת הגשם, ופחות קרניים עוברות את שלב ה- 4 שלב, עוצמתו מופחתת על ידי ההשתקפות השנייה וכתוצאה מכך, הצבעים אינם בהירים. הבדל נוסף בין קשתות קשת בודדות וכפולות הוא שתוכנית הצבעים לקשתות גשם כפולות מתהפכת. (צבעיו נעשים סגולים, אינדיגו, כחולים, ירוקים, צהובים, כתומים, אדומים.) הסיבה לכך היא שאור סגול מגשם טיפות גבוה נכנס לתוך עיניו של אדם, ואילו אור אדום מאותה טיפה עובר מעל הראש. במקביל, אור אדום של טיפות גשם תחתונות נכנס לעיניו של האדם והאור האדום מהטיפות הללו מופנה לרגליו של אדם ולא נראה.
באביב 2015, המדיה החברתית נדלקה כאשר תושב Glen Cove, ניו יורק, שיתף תמונה ניידת של מה שנראה כקשת ארבע.
אמנם אפשרי בתיאוריה, קשתות גשם משולשות וארבע נפוצות הן נדירות ביותר. לא זו בלבד שתידרש השתקפויות מרובות בתוך טיפת הגשם, אלא שכל איטרציה תייצר קשת קלושה יותר, מה שיקשה על קשתות גשם שלישוניות ורבעוניות.
כאשר הם נוצרים, קשתות גשם משולשות בדרך כלל נראות כלפי פנים הקשת הראשית (כפי שניתן לראות בתמונה למעלה), או כקשת חיבור קטנה בין הראשוני לשני.
קשתות קשת לא נראות רק באזור שמיים. ממטרת מים בחצר האחורית. ערפל בבסיס מפל מתיז. כל אלה דרכים להבחין בקשת בענן. כל עוד יש אור שמש בהיר, טיפות מים תלויות, ואתם ממוקמים בזווית צפייה נכונה, יתכן שקשת בענן יכולה להיות בתצוגה!