ปริศนาสายรุ้ง

ศนู ยว์ ทิ ยาศาสตรเ์ พอ่ื การศกึ ษาพษิ ณโุ ลก



รุ้งกินน้า เกิดจากแสงท่ี ส่ อ ง จ า ก ด ว ง อ า ทิ ต ย์ ส่ อ ง ผ่ า น ละอองน้าในชั้นบรรยากาศโลก หรือในอากาศน่ันเอง ทาให้เกิด ก า ร หั ก เห ใน ร ะ ดั บ ส า ย ต า ท่ี มุ ม องศา 40° - 42°

กรณที แี่ สงอาทติ ยท์ ามมุ กบั หยดนา้ แลว้ หกั เห เป็นมมุ 40° จะทาใหเ้ รามองเหน็ แสงเปน็ สมี ว่ ง ถ้าแสงอาทติ ยท์ ามมุ กับหยดนา้ แล้วหกั เหเปน็ มมุ 42° เรากจ็ ะมองเหน็ แสงเปน็ สแี ดง ซง่ึ รุง้ กินนา้ ท่ีเกิดข้นึ จรงิ ๆ แล้วละออง นา้ ในอากาศจะหกั เหแสงอาทติ ยท์ าให้เกิดแถบ สเปกตรมั เปน็ เสน้ อารค์ วงกลมเหนือพ้ืนผิวโลก จึงเห็นเปน็ แถบสตี ่าง ๆ ปรากฏขนึ้ บนทอ้ งฟา้

รุง้ กินน้าเก่ียวข้องกับการกระจาย ของแสง จากแสงแดดตกกระทบหยดน้า แล้วหักเหเข้าไปในหยดน้าเนื่องจากมีการ เคล่ือนทผ่ี า่ นตัวกลางทมี่ คี วามหนาแน่น โดยแสงสีม่วงจะหักเหมากกวา่ แสง สี แ ด ง จ น เ กิ ด ก า ร ก ร ะ จ า ย ข อ ง แ ส ง แล้วสะท้อนภายในหยดน้า เนื่องจากผิว ภ า ย ใ น มี ค ว า ม โ ค้ ง แ ล ะ ผิ ว ค ล้ า ย ก ร ะ จ ก ทาให้ หักเหออกมา

ซึ่ ง ก ร ะ จ า ย แ ส ง ใน ลั ก ษ ณ ะ คล้ายกันกับเมื่อเราทดลองนาแสงลอด ผา่ นปรซิ มึ ซ่ึงจะแยกออกเปน็ สเปกตรมั 7 สี ได้แก่ ม่วง คราม น้าเงิน เขียว เหลือง แสด แดง

รุ้งปฐมภูมิ รุ้งทุตยิ ภูมิ

Primary Rainbow รุง้ ปฐมภมู ิ จะเกิดจากแสงอาทิตยต์ กกระทบเขา้ มาทางด้านบนของหยดน้า แล้วหักเหเข้าไป ในหยดน้าทาให้เกิดการกระจายของแสง แ ล ะ เ กิ ด ก า ร ส ะ ท้ อ น แ ส ง ท่ี ผิ ว ด้ า น ใน ข อ ง หยดนา้ และหักเหออกจากหยดนา้ สอู่ ากาศ ลั ก ษ ณ ะ รุ ้ง ท่ี เ กิ ด ขึ้ น จ ะ มี สี ม่ ว ง อ ยู่ ด้านล่างมสี แี ดงอยูด่ ้านบน ซึง่ เราจะมองเหน็ แถบสีไล่จากม่วงไปแดง โดยแสงสีแดงอยู่ สงู สดุ ลักษณะของรุง้ ปฐมภมู แิ บบน้ี จะทามมุ 40.8° - 42.5° กับแนวรงั สตี กกระทบหยดนา้

Secondary Rainbow รุง้ ทุติยภูมิ จะเกิดจากแสงอาทิตย์ตกกระทบ เขา้ มาทางด้านล่างของหยดน้า แล้วหักเห เข้าไปในหยดน้าทาให้เกิดการกระจาย ของแสง เกิดการสะท้อนกลับหมดท่ีผิว ด้านในของหยดน้า 2 ครง้ั และหักเหออก จากหยดนา้ สอู่ ากาศ ลักษณะรุง้ ท่ีเกิดขึ้นจะมีสีแดงอยู่ ด้านล่างมี สีม่วงอยู่ด้านบน ซึ่งเราจะ มองเห็นแถบสไี ล่จากแดงไปมว่ ง โดยแสง สีม่วงอยู่สูงสุด ลักษณะของรุ้งทุติยภูมิ แบบนี้ จะทามมุ 50.1° - 53.2°กับแนวรงั สี ตกกระทบหยดน้า

Secondary Rainbow รุ้งทุตยิ ภูมิ Primary Rainbow รุ้งปฐมภูมิ

แสงอาทิตยห์ รอื รงั สีที่ตามองเห็น (Visible light) มคี วามยาวคลื่น 400 - 800 นาโนเมตร โดยในการเกิดรุ้งท้ัง 2 แบบ แสงท่ีหักเหออกจาก หยดน้า จะมีสเปกตรมั ของแสงครบทุกสี แต่จะมีแสงสีแดงสี เดียวที่ผ่านเข้าตา แสงสีอื่นจะผ่านเลยไป หรอื ถ้าแสงสีม่วง เข้าตา แสงสีอื่น ๆ จะผ่านเลยไป ซ่ึงหยดน้าในอากาศมี มากมาย จึงให้สเปกตรัมของแสงครบทุกสี จึงทาให้เรา สามารถมองเห็นรุง้ เปน็ สตี ่าง ๆ

รุง้ กินนา้ เกดิ ขน้ึ ทไ่ี หนและตอนไหน เราสามารถมองเห็นรุ้งกินน้าได้ ใ น ช่ ว ง ห ลั ง ฝ น ต ก แ ล ะ มี แ ด ด อ อ ก เนื่องจากเป็นช่วงที่มีละอองน้าในอากาศ และมีแสงอาทิตย์ส่องมา โดยท่ีรุง้ กินน้า จะปรากฏอยูด่ ้านตรงขา้ มกับดวงอาทติ ย์ ใ น บ า ง ค ร้ั ง เ ร า อ า จ ม อ ง เ ห็ น รุ้งกินน้าได้ง่ายๆ โดยไม่ต้องรอฝนตก นั่นก็คือ การดรู ุง้ กินน้าจากบรเิ วณบรเิ วณ ใกล้กับน้าตกหรอื น้าพุ หรอื อาจสรา้ งขึ้น เองก็ได้ด้วยวิธีการพ่นละอองน้าไปใน อากาศกลางแสงแดด