مفهوم الطيف
الطيف: مُصطلح يُطلق على أيّ فئة ذات الكِيانات المُتشابهة أو الخصائص المُرتبة حسب زيادة أو نقصان كميّتها، حيث يمثل عرضاص لكثافة الإشعاعات سواءً كانت هذه الإشعاعات جُسيّمات أو موجات صوتيّة أو فوتونان، كما أنّه يُمثّل مُخطّط لهذه الجُسيّمات، وأهم مُصطلح يندرج تحت مفهوم الطيف هو الطّيف الكهرومغناطيسيّ؛ والذي يُعتبر مفهوماً عاماً وشاملاً لمفهوم الطّيف.
قوس قزح
قوس قزح: هو ظاهرة طبيعيّة مألوفة، يمكن تسميّتهُ بقوس المطر، حيث تحدث هذه الظاهرة نتيجة انكسار الضوء الصّادر عن أشعة الشمس، إضافة إلى تحلُّلهِ خلال قطرات المطر التي تبقى عالقة بالجوِّ، ممّا يؤدّي إلى ظهور ألوان الطّيف السبعة أثناء سقوط المطر أو بعد إنتهائهِ وذلك بوجود أشعة الشمس.
كما أنّه عبارة عن مجموعة من الأقواس المُلوّنة والتي تكون مُتسلسلة ومُتّحدة في المركز، حيث يظهر قوس قزح في الاتجاه المُعاكس لاتّجاه أشعة الشمس، ومن الضروريّ أن يتواجد مصدر واحد للضوء يكون مُحدّد حتى يقوم بإنتاج قوس قزح الذي ينتج عادةً بسبب أشعة الشمس، كما أنّه لايقتصر فقط على قطرات الماء إنّما يعتمد على أيِّ ذرات أو قطرات موجودة في الجوِّ سواء كانت هذه القطرات رذاذاً أو ضباباً.
ومن الجدير بالذكر بأنّ قوس قزح ليس جسماً ماديّاً ملمُوساً، إنّما هو نمطٌ ضوئيّ ينتج بسبب مرور الضوء بمجموعة من قطرات الماء، حيث يظهر في السماء بعدَّة ألوان ممّا يُخيَّل للناظر إليهِ أنّ نهايتهُ تكون على سطح الأرض لكنّهُ ليس كذلك كما أنّه من الصعب أن يظهر في الأماكن التي لا تحتوي على رذاذٍ أو قطرات ماء.
ألوان الطيف
تتدرّج ألوان الطّيف السبعة من اللَّون الذي لهُ أطول طول موجيّ إلى اللَّون الأقصر في طوله الموجيّ، حيث يظهر الطّيف على شكل نصف دائرة، ومن المُمكن أن يظهر الطّيف القمريّ ولكن في حالات نادرة الوجود، يظهر الطّيف القمريّ في أثناء الليل بلونٍ واحد هو الأبيض الخافت.
نظراً لِعدم القدرة على تمييز باقي ألوانهِ بسبب ظهوره في العتمة، الأمر الذي يجعل جميع ألوان هذا الطيف تظهر وكأنّها لون واحد، حيث يحدث الطّيف القمريّ بسبب انكسار ضوء القمر من خلال قطرات الماء في نفس اللَّحظة التي يتساوي فيها هطول المطر مع وجود القمر.
تكون سرعة ألوان الطيف مُتساوية مع سرعة الضوء، كما أنّها تسير في خطوط مُستيقيمة، حيث تمشي في الفراغ أو في الأوساط الشّفافة، أمّا أوجه الاختلاف بين ألوان الطّيف فتكمن في الطول الموجيّ والتردُّد، حيث تكون العلاقة بينهما عكسيّة ففي حال زاد الطول الموجي لأحد ألوان الطّيف سيقلُّ تردُّد هذا اللَّون بشكل تلقائي.
يكون ترتيب ألوان الطّيف السبعة كالتالي
- اللون الأحمر: الذي يكون له أطول طول موجيّ، والذي تكون قيمتهُ مابين”635 نانوميتر إلى 700 نانوميتر” أمّا تردُّده فيكون أقل تردُّد بين الألوان الأخرى.
- اللون البرتقالي: والذي تتراوح قيم طولهِ الموجي مابين”590 نانوميتر إلى 635 نانوميتر” ليقلَّ ترددَّه حتى يصل إلى مابين 480 إلى 510″.
- اللون الأصفر: والذي تتراوح قيم طوله الموجيّ مابين 560 نانوميتر إلى 590 نانوميتر”.
- اللون الأخضر: ليصلَ طوله الموجي من”520 نانوميتر إلى560 نانوميتر” كما أنّ تردُّده يبدأ بالتزايد نظراً لانخفاض طولهُ الموجيّ.
- اللون الأزرق: الذي يبلغ طولهُ الموجي”490نانوميتر إلى 520نانوميتر”.
- اللونالنيليّ: والذي يكون طولهُ الموجي من”450نانوميتر إلى 490نانوميتر”.
- اللون البنفسجيّ: وهو الذي لهُ أقلّ طول موجيّ وأعلى تردُّد حيث يصل طوله الموجيّ إلى مابين”400نانوميتر إلى 450نانوميتر”.
كيف تتشكل ألوان قوس قزح
تتشكل عندما يقوم الضوء بالمرور خلال قطرات الماء العالقة في الغلاف الجويّ، ممّا يؤدي إلى حدوث تغيُّر في اتّجاه قطرات الماء، الأمر الذي ينشأ عنه عمليّة الانعكاس والانكسار، وذلك نتيجةً إلى أنّه عند انعكاس الضوء عن قطرات الماء سيرتدُّ في الاتجاه المُعاكس وهو نفسه إتّجاه الذي تكون به، في حين تؤدّي عمليّة الإاكسار إلى أن تجعل الضوء يسلك مساراً مُختلفاً عن اتجاهه الأصلي.
لتنشأ بعد ذلك ألوان الطّيف في أثناء مرور اللَّون الأبيض خلال قطرات الماء لينحني بعد ذلك في اتّجاهات مُختلفة، ممّا يؤدّي إلى وصول الموجات الضوئيّة إلى الاتّجاه الآخر لقطرات الماء ممّا يؤدّي إلى انعكساها مرةً أخرى لينفصل الضوء الأبيض داخل قطرة الماء مُكوّناً ألوان الطّيف السبعة.
الشروط الواجب توافرها حتي تظهر ألوان الطيف
- الشمس: وهي أساسيّة لظهور ألوان الطّيف، حيث يجب أن تكون موجودة وراء موقع المراقب.
- المطر: يجب أن يكون الجو ماطراً من أمام موقع المراقب حتي تظهر ألوان الطّيف، والتي قد تظهر أثناء سقوط المطر أو بعد انتهائه.
- قطرات الماء: يُشترط وجود قطرات من الماء التي بقيت عالقة في الجوّ، حتى يستطيع المراقب من خلالها رؤية الألوان مباشرة بعد هطول المطر.
- صفاء السماء: يجب أن تكون السماء صافية وخالية من الغيوم ليتمكّن المراقب من رؤية ألوان الطّيف بوضوح.
تأثير ألوان الطيف على الإنسان
كلُّ لون من ألوان الطّيف لهُ تأثير نفسيّ أو تأثير عضويّ على الإنسان وصحّته، بحيث يظهر هذا التأثير كالتالي:
- يكون تأثير اللون الأحمر بأنّه يرفع ضغط الدم، ويؤثّر على غُدد الجسم المُختلفة، كما أنّه يرفع من طاقة الإنسان النفسيّة والجسديّة ويُنشِّط خلاياه.
- يرتبط اللون البرتقاليّ بجهاز المناعة حيث إنّه يرفع من كفاءتة واستمراريته؛ نظراً للتّشابه والتوافق الموجود بين تردُّده وتردُّد الخلايا المناعيّة.
- في حين يقوم اللون الأصفر بتنشيط الخلايا الدماغيّة، كما أنّه يزيد من الإحساس بالبهجة والسّرور.
- يُعتبر اللون الأخضر مُفيد لصحّة القلب، كما أنّه يزيد من عمليّة التنفس بعمق ويُساعد في توازن خلايا الجسم، كما إنّه يؤدّي إلى الشعور بالرّاحة والسعادة.
- أمّا اللون الأزرق ومشتقاته كالنيليّ فإنّه يُخفِّف من ضغط الدم، ويمنح الإحساس بالهدوء والاسترخاء، كما يُساعد في تنشيط الغُدّة النخاميّة، ممّا يؤدّي إلى النوم بعمق، ويُنشط خلايا نخاع العظم ويُحفز على الإبداع.
- يُخفف اللون البنفسجيّ من التوتر وحدّة الاضطرابات العاطفيّة، كما إنّه يساعد على الاستقرار النفسيّ والعاطفيّ.
مشاهدة واستكشاف قوس قزح
حتى تتمّ مُشاهدة قوس قوح يجب اختيار المكان والوقت المُناسب لذلك، حيث تكون فرصة رؤيته كبيرة في نهاية اليوم خاصةً في المناطق التي كثُرت فيها العواصف الرعديّة، ويتم تساقط الأمطار في فترة الظهر، لكن قطراتهِ تتفرّق في المساء ليبقى جزء منها عالق في الجو .
ومن المُمكن رؤية قوس قزح من خلال الوقوف ليكون ظهر االمراقب مُغطّى للشمس، ليقوم بعد ذلك بتحديد نقطة باتّجاه ظل الرأس ومن ثم يقوم بمسح السماء بزاوية تكون تقريباً”40درجة” حيث تكون هذه الزاويّة فوق نقطة ظلّ الرأس وهي النقطة المقابلة للشمس، وفي حال تمّت رؤية قوس قزح فإنّه يكون قوس ابتدائيّ.
وفي حال أراد المراقب رؤية قوس قزح الثانويّ فإنّه يقوم بمسح السماء بزاوية تزيد 9درجات عن قوس قزح الابتدائي، وبزاوية”50درجة” عن النقطة المقابلة للشمس، حيث يكون هذا القوس أقلُّ لمعاناً، كما أنّ الوانه تكون مُرتّبة عكس ألوان القوس الابتدائيّ.
ومن المُمكن مُشاهدة أكثر من قوس في نفس اليوم، حيث يمكن أن يتشكّل قوس مزدوج أو قوس ثلاثيّ ومن المُمكن أن يكون قوس لهُ أربعة أضعاف القوس الأساسيّ، ولكن جميع هذه الأقواس تكون باهتة اللون وغير مُشرقة؛ وذلك لأنّ أشعة الشمس تفقد من طاقتها إذا تمّ انعكاسها أكثر من مرّة داخل قطرات الماء.
