รุ้งกินน้ำเกิดขึ้นได้อย่างไร?

การเกิดรุ้งกินน้ำเป็นปรากฏการณ์ทางแสงตามธรรมชาติ

พูดอย่างง่ายๆ ก็คือ สายรุ้งที่เราเห็นหลังพายุแต่ละครั้งเกิดจากแสงแดดที่ส่องลงบนหยดน้ำเล็ก ๆ เกือบกลมในอากาศ ทำให้แสงกระจายและสะท้อน เมื่อแสงแดดส่องลงบนหยดน้ำ ก็จะส่องเป็นมุมต่างๆ กัน หยดน้ำเล็กๆ ก็จะสะท้อนเป็นมุมต่างๆ กันด้วย โดยที่มุมสะท้อนที่ 40 – 42 องศา ถือว่าแรงที่สุด ก่อให้เกิด “รุ้งกินน้ำ” อย่างที่ “เรามองเห็น”

เกี่ยวกับหลักการของรุ้งกินน้ำ: เมื่อแสงแดดส่องลงบนหยดน้ำในอากาศ แสงจะหักเหและสะท้อนกลับจนเกิดเป็นสเปกตรัมรูปโค้งหลากสีสันบนท้องฟ้า

ในช่วงฤดูร้อน ท้องฟ้าจะแจ่มใสหลังฝนตก และมีแสงแดดส่องสว่าง วินาทีที่สายรุ้งปรากฏบนท้องฟ้าเปรียบเสมือนริบบิ้นหลากสีที่แผ่กระจายไปบนดวงอาทิตย์ โดยมีสีแดง สีส้ม สีเหลือง สีเขียว สีน้ำเงิน สีคราม และสีม่วง

ทำไมรุ้งกินน้ำจึงมีหลายสีปรากฏบนท้องฟ้า?

สีของรุ้งกินน้ำนั้นเกิดจากเอฟเฟกต์การกระจายของปริซึมบนแสงสีขาวเป็นหลัก ซึ่งแยกออกเป็นสีต่างๆ ได้ 7 สี และเนื่องมาจากการสะท้อนภายใน จึงทำให้ช่วงสีนี้สลับกัน

โดยทั่วไป ยิ่งหยดน้ำฝนมีขนาดใหญ่ รุ้งกินน้ำก็จะยิ่งดูสดใสมากขึ้น หยดน้ำฝนที่มีขนาดต่างกันจะทำให้เกิดสีรุ้งที่แตกต่างกัน แม้กระทั่งรุ้งสีขาวก็ปรากฏขึ้น

แล้วทำไมรุ้งกินน้ำถึงโค้งล่ะ?

รุ้งมีความโค้งเนื่องจากแสงที่มีสีต่างกันจะถูกหักเหโดยหยดน้ำด้วยอัตราที่ต่างกัน

เนื่องจากพื้นผิวโลกโค้งงอและปกคลุมด้วยชั้นบรรยากาศหนา ปริมาณน้ำในอากาศหลังฝนตกจึงสูงกว่าปกติ และเกิดการหักเหของแสงเมื่อแสงแดดกระทบกับละอองน้ำขนาดเล็กในอากาศ

พร้อมกันนั้นเนื่องจากบรรยากาศบนพื้นผิวโลกมีรูปร่างเป็นส่วนโค้ง แสงแดดจึงหักเหลงบนพื้นผิวจนเกิดเป็นรุ้งกินน้ำรูปร่างเป็นส่วนโค้งดังที่เราเห็น

สายรุ้งเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอันแสนมหัศจรรย์ (รูปภาพ: pixabay)

ข้อเท็จจริงที่ไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับสายรุ้ง

สายรุ้งไม่ค่อยปรากฏในช่วงเที่ยง

โดยปกติเราจะเห็นรุ้งกินน้ำได้ในตอนเช้าหรือตอนเย็น เนื่องมาจากแสงแดดที่กระจายตัวเมื่อถูกหักเหและสะท้อนผ่านละอองฝนที่อุณหภูมิประมาณ 42 องศาเซลเซียส อุณหภูมิโดยทั่วไปจะสูงกว่าระดับที่เหมาะสมในตอนเที่ยง จึงทำให้แทบไม่เกิดรุ้งกินน้ำเกิดขึ้น

สายรุ้งอาจปรากฏขึ้นในเวลากลางคืน

สายรุ้งที่ปรากฏในเวลากลางคืนเรียกว่า สายรุ้งจันทรคติ ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเพราะรุ้งเกิดจากแสงที่สะท้อนจากพื้นผิวของหน้ากระดาษ ไม่ใช่จากแสงแดดโดยตรง

เป็นไปไม่ได้ที่จะเห็นสีรุ้งครบหมด

นอกจากสีพื้นฐานทั้ง 7 ของรุ้งกินน้ำที่เราเห็นกันบ่อยๆ แล้ว ยังประกอบด้วยสีที่กระจายต่อเนื่องกันอีกมากกว่าล้านสี รวมถึงสีที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าด้วย

รุ้งหลายอันสามารถเกิดขึ้นได้ในเวลาเดียวกัน

ผู้สังเกตการณ์สามารถมองเห็นรุ้งได้มากกว่าหนึ่งสีในเวลาเดียวกัน เนื่องจากแสงหักเหภายในหยดน้ำและแยกตัวออกเป็นสีส่วนประกอบ ปรากฏการณ์รุ้งคู่จะเกิดขึ้นเมื่อเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นภายในหยดน้ำสองครั้ง ปรากฏการณ์รุ้งสามชั้นจะเกิดขึ้นเมื่อเกิดขึ้นสามครั้ง และอาจเกิดปรากฏการณ์รุ้งสี่ชั้นได้หากเกิดขึ้นสี่ครั้ง

มินห์ อันห์ (สังเคราะห์)

แหล่งที่มา