Çift gökkuşağında renkler neden ters sıralanır?
Çift gökkuşağında dıştaki ikincil yay, damlaların içinden iki kez yansıyarak çıkan ışıkla oluşur. Birincil yaydaki tek iç yansımaya göre değişen ışık yolu, renklerin açısal sırasını ters çevirir. Bu nedenle dıştaki yayda kırmızı iç kenara, mor ise dış kenara daha yakın görünür.
Mekanizma ve günlük örnekler
1. Birincil yayda ışık nasıl ilerler? Güneş ışığı küresel su damlasına girerken kırılır, iç yüzeyden bir kez yansır ve çıkarken yeniden kırılır. Farklı dalga boyları aynı miktarda sapmadığı için beyaz ışığın bileşenleri farklı yönlerde yoğunlaşır. Gözlemcinin arkasındaki Güneş ile önündeki yağmur bölgesi arasında uygun geometri gerekir. Birincil yayın dış kenarı kırmızı, iç kenarı mor görünür; her damla bütün renkleri aynı doğrultuda gözünüze göndermez. 2. İkinci yansıma neden yönü değiştirir? İkincil yaydaki ışık, damla içinde iki kez yansır. Bu ek yön değişimi çıkış ışınlarının farklı açılarda yoğunlaşmasına ve renk sırasının tersine dönmesine yol açar. İkincil yay birincilin dışındadır; ikisi aynı gökkuşağının fotoğraf makinesinde yinelenmiş görüntüsü değildir. Farklı ışık yollarına karşılık gelen iki ayrı açısal yoğunlaşma görülür. Damlaların biçimi ve boyutları yayların ayrıntısını etkileyebilir. 3. Dıştaki yay neden daha sönüktür? Işık damlanın her sınır etkileşiminde farklı yollara ayrılır. Ek yansıma ve daha geniş açı aralığına dağılma, ikincil yayda gözlemciye ulaşan parlaklığı azaltır. Dış yayın görünmesi için uygun aydınlık-karanlık karşıtlığı gerekir. Güneşin önünün bulutla kapanması veya yağmur bölgesinin dağılımı yayları farklı etkileyebilir. Her çift gökkuşağında iki yayın eşit parlaklıkta olması beklenmez.
Gözlem, uygulamalar ve yanlış bilinenler
4. İki yay arası neden karanlık görünür? Birincil ve ikincil yay arasındaki daha koyu alan Alexander karanlık kuşağı olarak bilinir. Damlalardan gelen ışığın bazı açılarda daha az bulunması bu farkı oluşturur. Kuşak bütünüyle ışıksız değildir; gökyüzü saçılması ve diğer ışık katkıları sürer. Karanlık görünüm mutlak yokluğu değil, komşu alanlara göre parlaklık azlığını anlatır. Fotoğraf işleme bu karşıtlığı olduğundan güçlü gösterebilir. 5. Gökkuşağına yaklaşılabilir mi? Yayın konumu gözlemcinin bakış doğrultusuna bağlıdır. Yürüdüğünüzde farklı damlalar uygun açılarda ışık gönderir; yerde duran sabit bir renkli kemere yaklaşmış olmazsınız. İki kişi benzer yayı görse bile gözlerine ışık gönderen damlalar tam aynı değildir. Yüksekten bakıldığında uygun su damlacıkları görüş alanını doldurursa tam daire seçilebilir; yerdeyken alt bölüm çoğunlukla ufuk tarafından örtülür. 6. Başka renkli yaylarla nasıl karışır? Birincil yayın iç tarafındaki ince ek şeritler, dalga girişimiyle ilişkili süpernümerer yaylar olabilir. Bunlar iki iç yansımalı ikincil yayla aynı değildir. Güneş çevresindeki buz haleleri de farklı konum ve mekanizmaya sahiptir. Doğru tanım için yayın Güneş'in karşısında mı çevresinde mi olduğu, hangi yayın dışta bulunduğu ve renk sırası incelenir. Gökkuşağı gözlemi için Güneş'e bakmak gerekmez; Güneş arkada tutulur. Dış yayın daha büyük açısal yarıçapı, damlaların uzayda daha büyük bir kemer oluşturduğu anlamına gelmez; burada görülen şey ışığın çıkış doğrultularıdır.