رنگین کمان یکی از زیباترین پدیده‌های طبیعی است که همیشه با همان ترتیب رنگ‌های آشنا قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش ظاهر می‌شود. اما آیا تا به حال فکر کرده‌اید که چرا این ترتیب رنگ‌ها همیشه ثابت است و تغییر نمی‌کند؟ پاسخ این سوال در علم فیزیک و نورشناسی نهفته است.
راز ترتیب رنگ‌های رنگین کمان
رنگ‌های رنگین‌کمان همیشه به ترتیب خاصی ظاهر می‌شوند، زیرا این ترتیب بر اساس طول موج نور تعیین می‌شود. نور قرمز، با طول‌موج بلندتر در بیرونی‌ترین قسمت رنگین‌کمان قرار می‌گیرد؛ در حالی که نور بنفش با کوتاه‌ترین طول‌موج در داخلی‌ترین بخش دیده می‌شود.
این ترتیب رنگ‌ها با عبارت ROYGBIV یا Roy G. Biv به خاطر سپرده می‌شود که مخفف رنگ‌های قرمز (Red)، نارنجی (Orange)، زرد (Yellow)، سبز (Green)، آبی (Blue)، نیلی (Indigo) و بنفش (Violet) است.
رنگین‌کمان زمانی تشکیل می‌شود که نور خورشید به قطرات آب در هوا برخورد می‌کند و نور سفید به طیفی از رنگ‌ها تجزیه می‌شود. این پدیده به دلیل شکست نور (refraction) اتفاق می‌افتد. هنگامی که نور خورشید وارد قطره‌های آب می‌شود، سرعت آن کاهش می‌یابد و مسیر آن تغییر می‌کند.
بیشتر بدانید: چرا رنگ خرس‌های قطبی برخلاف تصور ما سفید نیست؟
این تغییر مسیر باعث می‌شود که نور به رنگ‌های مختلف تجزیه شود. هر رنگ با زاویه متفاوتی شکسته می‌شود و در نهایت این رنگ‌ها در کنار هم قرار می‌گیرند تا رنگین‌کمانی که ما می‌بینیم را تشکیل دهند.
نقش ایزاک نیوتون در درک رنگین‌کمان
ایزاک نیوتون اولین کسی بود که دلیل علمی تشکیل رنگین‌کمان را کشف کرد. او با استفاده از یک منشور، نور سفید را به طیف رنگ‌ها تجزیه کرد و نشان داد که نور سفید از ترکیب رنگ‌های مختلف تشکیل شده است.
نیوتون همچنین تصمیم گرفت که رنگ نیلی را به عنوان یک رنگ مجزا در رنگین‌کمان قرار دهد، اگرچه این رنگ به سختی از آبی و بنفش قابل تشخیص است. او این کار را انجام داد تا تعداد رنگ‌ها را به هفت برساند، زیرا معتقد بود که این تعداد با نت‌های موسیقی هماهنگی دارد.
منشورها چگونه کار می‌کنند؟
منشورها دقیقا مانند قطرات آب در رنگین کمان عمل می‌کنند. هنگامی که نور سفید وارد منشور می‌شود، سرعت آن کاهش یافته و مسیر آن تغییر می‌کند. این فرآیند که به آن پراکندگی نور (dispersion) می‌گویند، باعث می‌شود که نور به رنگ‌های مختلف تجزیه شود.
نور قرمز با طول‌موج بلندتر، کمترین شکست را دارد؛ در حالی که نور بنفش با طول‌موج کوتاه‌تر، بیشترین شکست را تجربه می‌کند.
تشخیص رنگ‌ها با چشم انسان
چشم انسان قادر است طیف مرئی نور را با استفاده از سلول‌های مخروطی تشخیص دهد. این سلول‌ها به طول‌موج‌های مختلف نور حساس هستند و هر طول‌موج را به عنوان یک رنگ خاص در نظر می‌گیرند. نور قرمز با طول‌موج حدود ۷۵۰ نانومتر در یک طرف طیف قرار دارد؛ در حالی که نور بنفش با طول‌موج حدود ۳۸۰ نانومتر در طرف دیگر طیف دیده می‌شود.
برخی رنگ‌ها مانند صورتی، خاکستری و قهوه‌ای در رنگین کمان دیده نمی‌شوند؛ زیرا این رنگ‌ها از ترکیب طول‌موج‌های مختلف نور ایجاد می‌شوند و به عنوان رنگ‌های طیفی خالص وجود ندارند. به عنوان مثال، رنگ صورتی از ترکیب نور قرمز و بنفش به وجود می‌آید که در دو انتهای مخالف طیف قرار دارند.
ترتیب رنگ‌های رنگین کمان هیچ‌وقت تغییر نمی‌کند؛ زیرا این ترتیب بر اساس طول‌موج نور و قوانین فیزیک تعیین شده است. از نور قرمز با طول‌موج بلندتر تا نور بنفش با طول‌موج کوتاه‌تر هر رنگ جایگاه ثابتی در این پدیده زیبا دارد. دفعه بعد که یک رنگین‌کمان دیدید، به یاد داشته باشید که این نمایش خیره‌کننده نتیجه هماهنگی دقیق نور، آب و قوانین طبیعت است.
