รุ้งกินน้ำ

        รุ้งกินน้ำ (Rainbow) เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติซึ่งเกิดจากละอองน้ำในอากาศหักเหแสงอาทิตย์ทำให้เกิดแถบสเปกตรัมเป็นเส้นอาร์ควงกลมเหนือพื้นผิวโลก  แสงอาทิตย์หรือรังสีที่ตามมองเห็น (Visible light) มีความยาวคลื่น 400 - 800 นาโนเมตร  โดยที่แสงสีม่วงมีความยาวคลื่นสั้นที่สุดคือ 400 นาโนเมตร และแสงสีแดงมีความยาวคลื่นมากที่สุด  ภายหลังฝนตกมักจะมีละอองน้ำหรือหยดน้ำเล็กๆ ลอยอยู่ในอากาศ จะทำหน้าที่เสมือนปริซึมหักเหแสงอาทิตย์ (White light) ให้แยกออกเป็นสเปกตรัม 7 สี ได้แก่ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง  โดยถ้าแสงอาทิตย์ทำมุมกับหยดน้ำแล้วหักเหเป็นมุม 40° เข้าสู่แนวสายตา ก็จะมองเห็นเป็นแสงสีม่วง  แต่ถ้าแสงอาทิตย์ทำมุมกับหยดน้ำแล้วหักเหเป็นมุม 42° เข้าสู่แนวสายตา ก็จะมองเห็นเป็นแสงสีแดง ดังภาพที่ 1 

ภาพที่ 1 มุนในกาหักเหแสงอาทิตย์ของหยดน้ำ 

        เนื่องจากในบรรยากาศหลังฝนตกมีละอองน้ำเล็กๆ ที่มองไม่เห็นแขวนลอยอยู่เป็นจำนวนมาก ละอองน้ำเล็กๆ เหล่านี้หักเหแสงอาทิตย์มาเข้าตาของเราเป็นมุมที่แตกต่างกัน  ลำแสงจากดวงอาทิตย์ที่ถูกหักเหเข้าสู่แนวสายตาเป็นมุม 40° - 42° จะปรากฏเห็นเส้นโค้งซึ่งเรียกว่า "รุ้งกินน้ำ" โดยจะมีสีจากล่างขึ้นบนเรียงลำดับ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง ดังภาพที่ 2 
ภาพที่ 2 การเกิดรุ้งกินน้ำ 

        ในบางครั้งเราสามารถมองเห็นรุ้งกินน้ำสองตัวได้พร้อมๆ กัน รุ้งกินน้ำตัวแรกอยู่ด้านล่างคือ รุ้งปฐมภูมิที่รู้จักกันทั่วไปคือแถบสีแดงอยู่บนสุด แถบสีม่วงอยู่ล่างสุด   รุ้งกินน้ำตัวที่สองจะอยู่ด้านบน เรียงลำดับสีกลับกัน สีแดงไปยังสีม่วงจากข้างล่างขึ้นข้างบน ดังภาพที่ 3 


ภาพที่ 3 รุ้งปฐมภูมิ (ตัวล่าง) และรุ้งทุติยภูมิ (ตัวบน) 

        รุ้งทุติยภูมิเกิดจากการหักเหแสงภายในหยดน้ำสองครั้ง โดยถ้าแสงอาทิตย์ทำมุมกับหยดน้ำแล้วหักเหเป็นมุม 52° เข้าสู่แนวสายตา ก็จะมองเห็นเป็นแสงสีม่วง  แต่ถ้าแสงอาทิตย์ทำมุมกับหยดน้ำแล้วหักเหเป็นมุม 50° เข้าสู่แนวสายตา ก็จะมองเห็นเป็นแสงสีแดง ด้วยเหตุนี้รุ้งทุติยภูมิจึงปรากฏอยู่ทางด้านบน และมีสีสลับกันกับรุ้งปฐมภูมิ ดังแผนผังที่แสดงในภาพที่ 4  


ภาพที่ 4 แผนผังแสดงการหักเหแสงของรุ้งทั้งสองชนิด



Comments