İçerik
Bir prizmanın içinden bir ışık geçirin ya da güneşli bir günde pencereye bir tane asın ve bir gökkuşağı göreceksiniz. Gökyüzünde gördüğünüz gökkuşağının nedeni, çünkü yağmur ve güneş karışımı olan bir günde, her yağmur damlası minyatür bir prizma gibi davranıyor. Işığın bir dalga mı yoksa parçacık mı olduğunu tartışan fizikçiler için, bu fenomen eski için güçlü bir argümandır. Aslında, prizmalarla yapılan deneyler, optik teorisinin ve ışığın dalga doğasının Issac Newton'un formülasyonunda çok önemliydi.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
Beyaz ışık, prizmadan geçtiğinde kırılır. Her dalga boyu farklı bir açıda kırılır ve ortaya çıkan ışık bir gökkuşağı oluşturur.
Kırılma ve Gökkuşağı
Kırılma, bir beyaz ışık ışını hava ve cam ya da su gibi daha yoğun bir ortam arasındaki arayüzden geçtiğinde meydana gelen bir olgudur. Işık daha yoğun bir ortamda daha yavaş hareket eder, böylece arayüzden geçtiğinde yön değiştirir - veya kırılır -. Beyaz ışık, ışığın tüm dalga boylarının bir karışımıdır ve her dalga boyu biraz farklı bir açıda kırılır. Bu nedenle, ışın daha yoğun ortamdan çıktığında, bileşen dalga boylarına bölünmüştür. Görebildikleriniz tanıdık gökkuşağını oluşturur.
Kırılma İndeksi
Belirli bir ortamdaki kırılma açısı, bir vakumdaki ışığın hızını o ortamdaki ışığın hızına bölmek suretiyle elde edilen bir özellik olan kırılma indisi ile tanımlanır. Işık bir ortamdan diğerine geçtiğinde kırılma açısı, iki ortamın kırılma endekslerini bölerek elde edilebilir. Bu ilişki, onu keşfeden 17. yüzyıl fizikçisinin adı verilen Snells Snells Yasası olarak bilinir.
Camdan başka birçok malzeme gökkuşağı üretir. Elmas, buz, berrak kuvars ve gliserin sadece birkaç örnektir. Gökkuşağının genişliği, malzemenin yoğunluğuyla doğrudan değişen kırılma indisinin bir fonksiyonudur. Işık sudan berrak bir kristal veya camdan geçip tekrar suya geçtiğinde bir gökkuşağını bile görebilirsiniz.
Gökkuşağının renkleri
Her ne kadar geleneksel olarak bir gökkuşağını yedi bileşen rengi ile tanımlasak da, aslında bir renk tonundan diğerine ayrık sınırları olmayan bir sürekliliktir. Antik Yunanlılara göre, yediyi mistik bir sayı olduğuna inanan keyfi olarak spektrumu yedi renge bölen Newton'du. Renkler, en uzun dalga boyundan en kısa, kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, çivit mavisi ve menekşe şeklindedir. Siparişi hatırlamak için bir yol arıyorsanız, ROYGBIV, telaffuz roy-gee-biv kısaltmasını kullanın veya şu anımsatıcıyı deneyin: ROY G,ave Bettben Violets.
Gökkuşağı boyunca kırmızıdan menekşe geçişine devam ettikçe dalga boyu frekansı artar. Bu, ayrı ayrı fotonların veya dalga paketlerinin enerjisinin de artacağı anlamına gelir, çünkü ikisi doğrudan Plan Kanunu ile ilgilidir.