لماذا قوس قزح وليس خط قزح؟/مناقشه

[فتى الشام]

ل

لماذا قوس قزح وليس خط قزح
ماذا لا يظهر بشكل مستقيم

فنقول خط قزح بدلا من قوس قزح


هل لاحد عنده تفسير...هل كروية الارض هي السبب ام كروية قطرة الماءإن درجة انكسار كل لون تختلف عن الاخرى هذه نقطة ...والثانية ان معامل انكسار الطبقات يختلف بشكل يسير ايضا خلال الطبقات ...



انت تتحدث عن ما يسمى index of refraction

وانا ارجوا منك ان تقرا سؤالي جيدا وان توضح لنا اجابتك لانها تبدو لغير السؤال المقصود

واعتذر عن كتابة اللغة الاجنبية وذلك بسبب منهاجي التعليمي في بلدي ليس عربي




ان الضوء هو عبارة عن elecromagnatic wave

عندما يدخل الضوء في حباة المطر تتاثر الموجات بشكل تختلف سرعتها داخل قطرة الماء
كما ان الضوء يتعرض للانكسار داخل حباة المطر
الامر الذي يؤدي الى ظهور قوس قزح

لكن لماذا شكل القوس

لماذا لا يظهر كما يظهر الشفق ولكن بعدة الوان


يعني لنفترض اننا وجهنا سؤال للاستاذنا الكريم المتفيزق

هل نستطيع حساب قطر القوس (قوس قزح) وذلك من خلال درجة الانكسار (ومعامل انكسار الطبقات)

طبعا انا لا اعرف الاجابة ولكن ارجوا ان اصل اليها عبر الاساتذة والاعضاء الكرام

وشكرا لكم


اما انا فكنت قد قرات هذه المعلومات واعتقد انها ستفيدك بشكل جيد:

ولقد استطاع العالم ابن الهيثم في القرن الرابع الهجري / العاشر الميلادي التعبير عن حالات تمازج الألوان وتفسير ظاهرة قوس قزح بشكل علمي، فذكر في كتابه المناظر أن قوس قزح يحدث من انعطاف الضوء إذا اعترض هواء غليظ رطب بين البصر وبين جرم مضيء، وكان الجرم المضيء في وضع خاص وفي طبقة من الهواء أكثف من الطبقة التي يقف فيها الناظر. وبما أن السحاب على شكل كروي، فإن البصر يدرك مواضع الانعكاس على هيئة قوس مضيئة. وبما أن الجسم المضيء يكون ذا عرض، فإن موضع الانعكاس منه يكون ذا عرض أيضا، وبالتالي تكون القوس الحاصلة نفسها ذات عرض.
وفي القرن السابع الهجري / الثالث عشر الميلادي استطاع الشيرازي تعليل قوس قزح تعليلا دقيقا فقال: "ينشأ قوس قزح من وقوع أشعة الشمس على قطرات الماء الصغيرة الموجودة في الجو عند سقوط الأمطار، وحينئذ تعاني الأشعة انعكاسا داخليا، وبعد ذلك تخرج إلى الرائي".

ولقد ثبت علميا أنه عندما يدخل شعاع الشمس في قطرة مطر، فإنه ينكسر أو ينثني ثم ينعكس من نقطة الماء بحيث يظهر الضوء كألوان الطيف. ويمكن رؤية الألوان عندما تكون زاوية الانعكاس بين الشمس وقطرة المياه وخط رؤية من يشاهد هذه الألوان هي 40ْو 42ْ. وعندما تكون الشمس منخفضة في السماء، يظهر قوس قزح عاليا نسبيا، وعندما ترتفع الشمس لأعلى يظهر قوس قزح منخفضا في السماء حيث يحتفظ بزاوية 40ْإلى 42ْ. ولكن عندما تكون زاوية الشمس فوق الأفق أكثر من 42ْ، لا يمكن رؤية قوس قزح لأن الزاوية المطلوبة تمر فوق رأس م ن يشاهده

عارفة انه هاي معلومة رائعة ... ان يفكر فيها ابن الهيثم بهذا الشكل فهو بالفعل امر عجيب وفذ ...
على كل حال حين فراغي سأنظر في امر قوس قزح واضع شكلا رياضيا (ان شاء الله) لتفسيره أو على الاقل سأحاول ان أعطي تفسيرا واضحا ... ليس التفسير كاملا في ذهني الان لكني سأعيد استذكاره بإذن الله واضعه ...
مع اسفي على التأخر عنكم...

باعتقادى اننا سنحصل على تفسير اجمل من تفسير ابن الهيثم ذاته

نعم ...لقد نظرت في الكتاب advanced physics by Keith Gibbs ووجدته تحدث بالفعل عن القوس ولكن يبدو ان التناول فيه صعوبة...ولذا سأتناول الامر بشكل مبسط هنا... وهو تماما ما قلته قبل ...او يكاد ...
الان الظواهر الضوئية مثل السراب والقوس هي نتاج الانكسار واختلاف طبقات الهواء في الكثافة الضوئية وفي مثالنا ...طبقات الهواء تتدرج من الاسخن إلى الابرد كلما ارتفعنا عن سطح الارض وهذا يعني ان الأشعة الناتجة عن انكسار الضوء وتحلله على قطرات المطر سوف تدخل في مجموعة من الطبقات متدرجة من الابرد في الاعلى إلى الأسخن في الاسفل ...وبذلك يتدرج معامل الانكسار من الأكبر في الاعلى إلى الاصغر في الاسفل ... وعليه نتوقع ان الاشعة (ذات الطول الموجي الواحد) سوف تدخل في الوسط الاول ومنه إلى الثاني وهو أرق منه (اقصد اقل كثافة ضوئية يعني معامل الانكسار اقل) فينكسر الضوء بزاوية أكبر في الوسط الرقيق (قارن ذلك بانكسار الضوء بين الماء والهواء) ... ثم يدخل إلى وسط ثالث فتزداد الدرجة وإلى رابع فتزداد الزاوية وهكذا ... حتى نصل إلى لحظة تصبح زاوية السقوط حرجة ... وعندها يبدأ الشعاع بالانعكاس الكلي وبالتدريج تختلف الزاوية فيعطي الشعاع المنعكس كليا عدة انعكاسات حسب الزوايا ليعيد تشكيل النصف الثاني من صورة القوس (طبعا هذا من اجل لون واحد ...وكذا بالنسبة لكل لون )
والأن لو اعتبرنا ان التغير في الطبقات مستمر يعني يمكننا تقسيم الوسط الذي ينعكس فيه الشعاع إلى مثلا 100طبقة أو اكبر فإن الانكسار سوف يبدو على شكل اقواس تنحني في النصف الاول معاكسة لها في النصف الثاني ...
والله اعلم ...
طبعا لو استطعنا ان نقدر اين تقع القطرة التي ترسل الأشعة في الطبقات بالنسبة للطبقات وأين نحن بالنسبة لذلك جميعا فقد نستطيع ان نرسم شكلا لما يراه الناظر على الارض وان نخضع ذلك لمتغيرات هندسية وأخرى كميات فيزيائية نحسبها ونعرف الشكل اكثر واكثر ...
هذا ما لدي الان على الاقل ...
وشكرا لكم



عن منتدى الفيزيائيين العرب

[فراس الحكيم]

وجهة نظر اخي فتى الشام احترمها
قراس