Gökkuşağında Dağılım
Bu yüzden bir gökkuşağının işleyişini aramayı denedim. Birçok kaynak buldum ve açıklama açıktı. Yine de bir sorunum var. Dağılma, farklı renkler için farklı kırılma indisleri nedeniyle meydana geldiğinden, bölme her zaman açıdan bağımsız olmalıdır. O zaman neden sadece 40-42 derecede mümkün. Benim girişimim, bunun nedeninin, bölünme olsa bile diğer açılardan toplam iç yansımanın gerçekleşmemesi olabileceğini düşünüyordu, ancak tam olarak anlayamadım. Dağılımın bu açıya bağlılığı nasıl anlaşılır?
Yanıtlar
Sorunuzda kesinlikle doğru olmayan iki farklı varsayım vardır:
İlk olarak, yaygın bir yanılgı, gökkuşağının Toplam İç Yansıma nedeniyle oluştuğudur. Bu doğru değil . Aslında, belirttiğiniz gibi, eğer gerçekten Tam İç Yansıma olsaydı , tüm gökkuşağının güneşe ve güneş karşıtı noktaya birleşen çizgiyle aynı açıya sahip olması için önsel bir neden olmazdı .
Bu soruya cevabımda açıkladığım gibi: Birincil ve ikincil gökkuşağı arasındaki fark , gökkuşağı belirli açılarda ortaya çıkar çünkü küresel damlalar minimum sapma açısına sahiptir (kırılma indisine bağlıdır). Bu açıya yakın damlaya çarpan ışık ışınları birbirine "toplanır" ve bu nedenle onları gözlerinizle görmeniz için yeterli yoğunluktadır. Birbirlerine bu kadar yakın kümelenmemiş olsalardı, gözleriniz onları bir renk "bant" olarak tanımazdı.
İkincisi (ve belki de daha Sorunuzun noktasına), bir malzemenin kırılma indisi olan ışığın dalga boyu (gerçekten, bu prizma çalıştığı tarafından ilkedir!) Bağımlı, bkz burada ve burada bu konuda daha fazla bilgi için. Sonuç olarak, bu minimum sapma açısı , ışığın dalga boyuna (veya "rengine") de bağımlıdır ve bu, farklı renklerin farklı açılarda görünmesine neden olur.
Diğer cevapta da bahsettiğim gibi, Jearl Walker'ın gökkuşağının nasıl oluştuğunu ve ikincil gökkuşağının renklerinin neden "çevrildiğini" açıklayan harika makalesine bakın !
Birincil gökkuşağında, güneşten gelen bir ışık huzmesi yağmur damlasının bir tarafına girer, arkadan yansır ve diğer taraftan ayrılır. Kırılma indisindeki farklılıklar nedeniyle, farklı renkler için açılar biraz farklı olacaktır. Sapma açısını (gelen ışın ile ayrılan arasındaki) olay açısına (normalden yüzeye ölçülen) göre çizerseniz, eğrinin minimum (yaklaşık 140 derece sapma ve 60 derece olay) olduğunu görürsünüz. Bu minimumda, olay açısındaki küçük değişiklikler için sapma çok az değişir. Bu, bu açıda, damlanın güneşin farklı bölgelerinden gelen ışınları alıp bunları ortaya çıkan tek bir ışın halinde yoğunlaştırabileceği anlamına gelir (bu konsantrasyon açısı her renk için farklıdır ve yoğunlaşmış renkleri görürsünüz.)