تكمن جمالية قوس قزح المعنوية بأنه رمز للتفاؤل وبالغد المشرق بعد برد وشتاء طويلين ولذلك يعتبر رمزا للربيع وخصوصا أن ألوانه المتنوعة والخلابة تتشابه مع ألوان الطبيعة في الربيع وأزهارها وحيويتها.
قوس قزح
يعرف قوس قزح علميا بأنه ظاهرة جوية تنتج عن انعكاس وانكسار وانتشار ضوء الشمس عبر قطرات المطر ما يؤدي إلى ظهور أطياف الضوء في السماء. يتشكل قوس قزح بخط منحني ولذلك يطلق عليه تسمية القوس في معظم اللغات. عادة ما تظهر أقواس قزح في الطبيعة دائما في الجهة المقابلة لمكان تواجد الشمس.
عادة ما يكون اللون الأحمر في الجهة الخارجية من قوس قزح إلا أنه يمكن أن يتشكل قوس قزح مزدوج في حالات نادرة وعندها يكون القوس الثاني بترتيب معاكس من حيث الألوان وينتج عن انكسار الضوء داخل قطرات المطر مرتين عوضا عن مرة واحدة كما هو المعتاد.
ألوان قوس قزح الطبيعية
من المعروف أن ألوان قوس قزح في الطبيعة هي سبعة وهي بالترتيب:
- الأحمر
- البرتقالي
- الأصفر
- الأخضر
- الأزرق الفاتح
- الأزرق الغامق
- البنفسجي
كيف يتشكل قوس قزح؟
عندما يواجه ضوء الشمس قطرات المطر ينعكس جزء من الضوء عن سطح هذه القطرة بينما يدخل الجزء المتبقي منه إلى جسم قطرة الماء. تعمل قطرة الماء الصافية جسما زجاجيا فينكسر الضوء على سطحها ثم يتوغل داخلها ثم ينعكس على السطح المقابل لجهة دخوله لينعكس مرة أخرى أيضا عند اصطدامه بسطحها مجددا أي أن بعض الضوء ينعكس وبعضه الآخر ينكسر خلال هذه العملية.
يمكن القول إن الضوء الذي ينعكس داخل القطرة ينكسر خارجا منها أو ينعكس مرة أو مرات أخرى داخل القطرة عندما يلامس أسطحها الخارجية إلا أن هذه الحالة غير متعلقة بتشكيل قوس قزح. إن ما يؤثر بالفعل على تشكيل قوس قزح هو بالحقيقة انعكاس الضوء بزاوية تقدر بـ0 إلى 42 درجة ويكون الضوء الأقوى في هذه الحالة بزاوية 42 درجة.
زاوية الانعكاس هذه لا تتعلق بحجم القطرة على سبيل المثال ولكن تعتمد بشكل كبير على مؤشر الانعكاس فيها. على سبيل المثال لماء البحر مؤشر انعكاس أعلى من مؤشر انعكاس ماء المطر ولذلك يكون شعاع قوس قزح الذي يتشكل فوق البحر أصغر من قوس قزح العادي وهو أمر يمكن ملاحظته بالعين المجردة عند المقارنة الحية. لا يوجد قوس قزح في موقع أو مكان معين أو محدد وتعتمد رؤية قوس قزح على موقع الناظر وزاوية المنظور عن مكان قطرات الماء التي تسببت بظهوره بسبب ضوء الشمس.
كيف نصنع قوس قزح في المنزل؟
يمكن الوصول إلى تصنيع قوس قزح اصطناعي صغير في المنزل بعدة طرق. قد تكون هذه التجربة ملهمة وممتعة للأطفال وخصوصا أنها تبين لهم بشكل مباشر طريقة عمل الضوء وانعكاسه. كما قد يتشجع الطفل لعرض ما تعلمه عن الضوء وانعكاسه وعن الفيزياء أمام أصدقائه في المدرسة تحت إشراف المعلمة أو في المنزل تحت إشراف الأهل.
تعتمد هذه الطرق جميعها على خلق نفس الظروف التي تحول شعاع الشمس إلى قوس قزح عبر قطرات المطر. كما يمكن الاعتماد على الأجسام الشفافة التي تعكس الضوء عن أسطحها وأشهر هذه الأجسام هو الموشور والموشور الزجاجي هي جسم مصنوع من الزجاج بالكامل ويكون له شكل معين.
بالإضافة إلى الناحية العلمية وأهمية معرفة الزوايا والتقيد بتعليمات كل طريقة من هذه الطرق فإن لهذه التجارب ناحية جمالية وكل ذلك يحفز الطفل على ترك الهاتف الذكي وتجربة بعض الأمور في الواقع.
الحصول على قوس قزح بواسطة الموشور
المواد
- موشور زجاجي.
- شعاع شمس قوي.
- لوح من الورق المقوى الأبيض وتفي بالغرض ورقة بيضاء.
الطريقة
- ضع الورقة البيضاء على الأرض تحت أشعة الشمس.
- ضع الموشور الزجاجي فوق الورقة البيضاء أو عليها مباشرة.
- قم بتحريك أو تدوير الموشور إلى أن تلاحظ ألوان قوس قزح على الورقة.
صنع قوس قزح بواسطة كوب من الماء
المواد
- كوب ماء عادي على أن يكون الكوب مصنوعا من الزجاج الشفاف.
- مرآة.
- مقص.
- غرفة مظلمة.
- مصباح كهربائي.
الطريقة
- ضع كوب الماء على الطاولة ثم ضع المرآة داخل الكوب.
- يجب وضع المرآة بزاوية معينة لكن يمكن التوصل إلى هذه الزاوية بالتجربة والتعديل.
- يجب أن تكون الغرفة مظلمة تماما لنجاح هذه التجربة لذلك يجب إغلاق الستائر والأضواء بشكل كامل.
- أشعل المصباح الكهربائي (البيل) ووجه الضوء نحو المرآة التي في داخل الكوب.
- من المفروض أن يظهر قوس قزح اصطناعي بعد انعكاس الضوء عن المرآة ويمكن تعديل زاوية الإضاءة أو المرآة للحصول على النتيجة المطلوبة.
صنع قوس قزح باستخدام بيل أبيض
المواد
- ماء.
- كوب زجاجي شفاف.
- مصباح أو بيل كهربائي أبيض أي أن المصباح ذو الضوء الأصفر لن يؤدي الغرض المطلوب كما أن المصباح يجب أن يكون له بؤرة تركيز محددة وقوية مثل مصابيح LED.
- قطعتان من الورق المقوى الأبيض.
الطريقة
- قم بملء الكوب بالماء.
- قم بقص مستطيل صغير وضيق وسط الورقة البيضاء.
- قم بوضع الورقة أمام الكوب على أن يكون المستطيل في المركز أي أن يتوسطها.
- ضع الورقة البيضاء الأخرى بشكل أفقي خلف كوب الماء لأن هذه الورقة هي التي ستتلقى قوس قزح أي أنه سيظهر عليها.
- قم بتوجيه ضوء البيل الكهربائي خلال المستطيل في غرفة مظلمة.
- ابدأ بالقرب من الكوب والمستطيل ثم حرك المصباح شيئا فشيئا وابتعد عن الكأس.
- قم بتعديل المسافة وتحديد زاوية المصباح حتى يظهر لك قوس قزح على الورقة في الجهة المقابلة للمصباح.
صنع قوس قزح خلال رذاذ الماء
المواد
نحتاج لهذه التجربة لزجاجة بفوهة لرش الرذاذ أو خرطوم مياه ومصدر للماء ويفضل أيضا القيام بهذه التجربة خلال أيام الصيف الحارة تحت أشعة الشمس لضمان نجاحها.
الطريقة
- نقوم برش الماء عبر العبوة ذات الفوهة القادرة على رش الرذاذ أو نضغط على نهاية الخرطوم بإصبعنا حتى نتمكن من تقليل الماء المندفع ونصل إلى الرذاذ.
- نوجه الرذاذ باتجاه المس ونحاول رؤية قوس قزح المنعكس عن الرذاذ.
التعليقات