Η εμφάνιση ενός ουράνιου τόξου, μετά τη βρόχη, είναι πάντα εντυπωσιακή και έτσι οι επιστήμονες απαντούν γιατί από αυτό λείπουν ορισμένα χρώματα όπως το μαύρο, το καφέ και το γκρι.
Μπορεί το ημερολόγιο να δείχνει Ιανουάριο, αλλά ακόμα και η βροχή δεν είναι τόσο συχνό φαινόμενο κατά τον φετινό χειμώνα. Επομένως, το ουράνιο τόξο που βγαίνει μετά την καταιγίδα, είναι ακόμα πιο σπάνιο, αν και για να το δει κάποιος, πρέπει οι συνθήκες να είναι τέλειες.
Συγκεκριμένα, σύμφωνα με την αγγλόφωνη έκδοση του «The Conversation», για να δει κάποιος ένα ουράνιο τόξο, χρειάζονται μερικά σταγονίδια νερού στον αέρα – όπως η βροχή ή ακόμα και η ομίχλη – και απαιτείται ο Ήλιος να είναι πίσω μας και αρκετά χαμηλά ως προς το έδαφος. Αυτό συμβαίνει επειδή το ουράνιο τόξο δημιουργείται από το φως που περνάει μέσα από σταγονίδια νερού.
Επισημαίνεται ότι το φως που προέρχεται από τον Ήλιο, μας φαίνεται λευκό, αλλά το λευκό φως που βλέπουμε στην καθημερινή ζωή, αποτελείται στην πραγματικότητα από ένα μείγμα διαφορετικών χρωμάτων. Όταν το φως περνάει μέσα από μία σταγόνα βροχής, αυτά τα χρώματα μπορούν να διαχωριστούν.
Τα κύματα του φωτός και πώς σχηματίζεται το ουράνιο τόξο
Δεν το καταλαβαίνετε αν το κοιτάξετε, αλλά το φως ταξιδεύει σε κύματα, όπως τα κύματα που κινούνται στον ωκεανό. Καθένα από τα χρώματα του ουράνιου τόξου έχει αυτό που ονομάζεται διαφορετικό «μήκος κύματος». Αυτό σημαίνει ότι η απόσταση μεταξύ των κορυφών του κύματος έχει διαφορετικό μήκος για κάθε χρώμα. Με άλλα λόγια, τα χρώματα, από το ιώδες με το μικρότερο μήκος κύματος έως το κόκκινο με το μεγαλύτερο μήκος κύματος, ονομάζονται «ορατό φάσμα».
Πηγή: Wikimedia Commons
Οι σταγόνες της βροχής μοιάζουν περισσότερο με σφαιρίδια παρά με τις σταγόνες που συχνά σχεδιάζουμε. Όταν το φως πέφτει σε ένα από αυτά τα σφαιρίδια νερού, το φως μπορεί να αλλάξει κατεύθυνση. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται «διάθλαση».
Καθένα από τα διαφορετικά μήκη κύματος διαθλάται κατά ελαφρώς διαφορετική ποσότητα. Αν το φως χτυπήσει τη σταγόνα βροχής υπό τη σωστή γωνία, η διάθλαση διαχωρίζει τα μήκη κύματος στα διαφορετικά τους χρώματα. Καθώς αρκετό φως διαθλάται μέσα από πολλές σταγόνες βροχής, βλέπουμε αυτά τα χρώματα ως ουράνιο τόξο στον ουρανό. Η σειρά με την οποία εμφανίζονται τα χρώματα καθορίζεται από το πόσο μεγάλο είναι το μήκος κύματός τους. Όταν μαθαίνουμε για το ουράνιο τόξο, διδασκόμαστε ότι υπάρχουν σε αυτό επτά χρώματα, τα οποία είναι το κόκκινο, το πορτοκαλί, το κίτρινο, το πράσινο, το μπλε, το ιώδες και το βιολετί, αλλά αυτό δεν είναι απολύτως αληθές.
Ο τρόπος που δημιουργούνται τα χρώματα σε ένα ουράνιο τόξο
Πάντως, τα διάφορα χρώματα αναμειγνύονται μεταξύ τους και είναι δύσκολο να καταλάβει κάποιος πού τελειώνει το ένα χρώμα και πού αρχίζει το άλλο, καθώς υπάρχουν και άλλα χρώματα ανάμεσά τους, όπως το τιρκουάζ ανάμεσα στο μπλε και το πράσινο.
Το μπλε και το πράσινο βρίσκονται το ένα δίπλα στο άλλο στο χρωματικό φάσμα, γι' αυτό και βλέπουμε το τιρκουάζ στο σημείο που αναμειγνύονται μεταξύ τους. Ορισμένα χρώματα, όμως, είναι μείγματα χρωμάτων που δεν βρίσκονται το ένα δίπλα στο άλλο στο φάσμα.
Επί παραδείγματι, το καφέ προκύπτει από τη μείξη κόκκινου και πράσινου χρώματος, αλλά οι κόκκινες και οι πράσινες ζώνες στο ουράνιο τόξο δεν είναι η μία δίπλα στην άλλη, οπότε δεν τις βλέπουμε να αναμειγνύονται για να σχηματίσουν το καφέ. Το ίδιο ισχύει και για πολλά άλλα χρώματα που είναι μείγματα, μιας και αν οι χρωματικές ζώνες στο ουράνιο τόξο δεν επικαλύπτονται, τότε δεν μπορούν να αναμειχθούν.
Γιατί δεν βλέπουμε ποτέ το λευκό, το γκρι και το μαύρο στο ουράνιο τόξο
Υπάρχουν, όμως, και δύο χρώματα που δεν θα δούμε ποτέ σε ένα ουράνιο τόξο – το μαύρο και το λευκό. Το μαύρο είναι η απουσία χρώματος, δηλαδή είναι αυτό που βλέπουμε όταν δεν υπάρχει καθόλου φως. Από την άλλη πλευρά, το λευκό είναι ένας συνδυασμός όλων των χρωμάτων μαζί. Όταν το φως διαθλάται από τις σταγόνες της βροχής, διαχωρίζει το λευκό φως στο ορατό φάσμα, πράγμα που σημαίνει ότι δεν είναι πλέον λευκό.
Το γκρι είναι ένα μείγμα μαύρου και λευκού και καθώς δεν μπορούμε ποτέ να δούμε ούτε το μαύρο ούτε και το λευκό σε ένα ουράνιο τόξο, δεν μπορούμε επίσης να δούμε και χρώματα που δημιουργούνται από την ανάμειξή τους. Επομέμως, την επόμενη φορά που θα δείτε ένα ουράνιο τόξο, προσέξτε πόσα χρώματα μπορείτε να εντοπίσετε σε αυτό, αλλά και τα χρώματα που δεν μπορείτε να δείτε.
