ما هي ألوان الطيف

الطيف:

هوعَرض لكثافة الإشعاعات، سواء كانت جُسيمات أو موجات صوتيّة أو فوتونات. ومن أهمّ المُصطلحات التي تندرج تحت مفهوم الطّيف مُصطلح الطّيف الكهرومغناطيسي، الذي يُعتَبر مُصطَلحاً عامّاً وشاملاً لمفهوم الطّيف. وهو مجموعة من الموجات الكهرومغناطيسيّة التي تمتلك نفس الخصائص، لكنها تختلف في الطّول الموجي والتردّد، حيث يضمّ الأشعة تحت الحمراء، الضّوء المَرئيّ والأشعة فوق البنفسجية.
وهذه كلّها ذات طاقة مُتوسّطة، كما يضمّ الأشعة السينيّة وهي ذات طاقةٍ عالية، أشعة غاما وهي ذات طاقة ضعيفة، الأشعّة الراديويّة وهي الطّاقة الأضعف بينها. ومن المتعارف عليه أنّ الطّيف المَرئي يُعتبر جُزءاً مُتوسّطاً وصغيراً من الطّيف الكهرومغناطيسيّ؛ لأنّ الضوء المَرئي يتألّف من مَوجات كهرومغناطيسيّة.

ألوان الطيف السبعة:

الطيّف ويُسمّى أيضاً “قوس المَطر”، هو ظاهرة فيزيائيّة طبيعيّة ومألوفة، يحدث نتيجةً لانكسار الضّوء الصّادر عن أشعة الشّمس. وتُحلّله خلال قطرات المطر العالقة في الجو، فيظهر الطّيف بألوانه السّبعة المعروفة بعد سقوط المطر مُباشرةً أو أثناءه. وذلك بوجود أشعة الشّمس.
وتتدرّج الألوان السّبعة للطّيف من الطّول المَوجي الأطول إلى الأصغر، حيث تبدأ باللون الأحمر، ثُمّ اللون البرتقالي، فاللون الأصفر، ويَليه الأخضر، فاللون الأزرق، فاللّون الأزرق النيليّ، فاللون البنفسجيّ، بحيث يكون اللون الأحمر من القوس الخارجيّ، واللون البنفسجي من الدّاخل.
وكما هو معروف، يظهر الطّيف على شكل قوس نصف دائري. وفي حالاتٍ نادرةٍ جدّاً يظهر ما يُسمّى بالطّيف القمري، الذي يظهرأثناء اللّيل بلونٍ واحدٍ وهو الأبيض الخافت؛ وذلك بسبب عجز العين عن رؤية الألوان في الليل بسبب العتمة، فتظهر جميعها بلونٍ واحد. ويظهر الطّيف القمري عند حدوث انكسار لضوء القمرعبر قطرات الماء في ذات اللحظة، التي يتزامن فيها هُطول المطر مع وجود القمر.
وتتفق الوان الطيف في سرعتها، فسرعتها هي نفس سرعة الضوء والتي تُقدّر بـ (300000) كيلومترٍ لكلّ ثانية. وتسير في خطوطٍ مُستقيمةٍ وتمشي في الفراغ، أو في الأوساط الشفّافة وغير الشفّافة. وتُعتبر هذه السّرعة إحدى ثوابت الطّبيعة الأساسية. وتختلف ألوان الطّيف بالطّول المَوجي والتردّد.
وتردّد الموجة هو عبارة عن ناتج قسمة سُرعة الموجة على طولها المَوجيّ. وبما أنّ السّرعة ثابتة، فإنّ ما يَخلِق الاختلافات بين الموجات من ناحية التردّد هي الأطوال المَوجيّة. وبازدياد الطّول المَوجي ( البنفسجيّ إلى الأحمر)، فإنّ التردّد يقلّ والعكس من ذلك صحيح.

ألوان الطّيف السّبعة مع الطّول المَوجي والتردّد الخاص بكلّ لون:

• اللون البنفسجي: ويبلغ الطول الموجي له بين 380 نانومتر إلى 450 نانومتر. وتردد يتراوح من 688 هيرتز إلى 789 هيرتز.
  
• اللون الأزرق: ويبلغ طوله الموجي من 450 نانومتر إلى 495 نانومتر.
  
• اللون الأخضر: ويبلغ طوله الموجي من 495 نانومتر إلى 570 نانومتر.
  
• اللون الأصفر: ويبلغ طوله الموجي من 570 نانومتر وينتهي إلى 590 نانومتر.
  
• اللون البرتقالي: ويبلغ طول موجي من 590 نانومتر إلى 620 نانومتر.
  
• اللون الأحمر: ويبلغ طوله موجي من 620 نانومتر إلى 750 نانومتر. وتردده من 400 هيرتز إلى 484 هيرتز.
  
• الأزرق النيلي: ويبلغ طوله الموجي من 450 نانومتر إلى 490 نانومتر،وتردده من 600 هيرتز إلى 670 هيرتز.
  

كيفية تكوّن ألوان الطيف السبعة:

تتكوّن ألوان الطَيف عن طريق مرور ضوء أشعة الشمس، خلال قطرات الماء الموجودة في الغلاف الجوّي، فعند حدوث هذه الحالة فإن موجات الضوء يتغيّر اتجاهها، وتنشأ عملية الانعكاس والانكسار؛ ممّا ينتج عن ذلك عدد من الألوان المركبة للضوء الساقط، التي يكون انحرافها بزاوية حوالي 138 درجة كحد أدنى و بكثافة قصوى. وفي كافة الاتجاهات قد تشكّل مخروطًا يبلغ نصف قطر زاويته حوالي 42 درجة. ويبدو على شكل أقواس من الداخل إلى الخارج.

شروط تشكّل ألوان الطيف:

• الشمس: يجب أن تكون الشمس موجودة وراء موقع المُراقب. وأن يكون ارتفاعها عن خط الأفق بزاوية 42 درجة كحد أقصى.
  
• المطر: يجب أن يكون الجو مُمطراً أمام موقع المُراقب.
  
• قطرات الماء: يجب أن يكون هناك قطرات من الماء المعلّقة في الهواء. ولهذا السبب يرى المُراقب قوس القزح بعد هطول المطر مباشرةً.
  
• صفاء السماء: يجب أن تكون السماء صافية تماماً من الغيوم بما يكفي؛ للتمكّن من رؤية قوس قزح.