Το ουράνιο τόξο είναι ένα θαυμαστό φυσικό φαινόμενο, το οποίο εκδηλώνεται κάτω από ορισμένες προϋποθέσεις και ύστερα από τη βροχή...
όταν στην ατμόσφαιρα υπάρχουν σταγόνες υγρασίας και ο Ήλιος προβάλει δειλά ανάμεσα στα σύννεφα. Για να γίνει ορατό το ουράνιο τόξο θα πρέπει ο Ήλιος να είναι πίσω από τον παρατηρητή και η υγρασία μπροστά του.
Όταν εμφανίζεται το ουράνιο τόξο η φύση συνδυάζει δύο φαινόμενα, το διασκεδασμό και την ολική ανάκλαση.
Διασκεδασμό στη Φυσική ονομάζουμε την εξάρτηση του δείκτη διάθλασης από το μήκος κύματος, ή πιο απλά το γεγονός ότι τα έξι χρώματα που αποτελούν το λευκό φως (κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε και ιώδες) διαθλώνται με διαφορετικό τρόπο (έχουν διαφορετικές γωνίες εκτροπής) όταν διέρχονται μέσα από το ίδιο οπτικό μέσο. Έτσι λιγότερο έντονα διαθλάται (αλλάζει πορεία όταν κινείται από ένα οπτικό μέσο σε ένα άλλο) το κόκκινο χρώμα (που έχει μεγάλο μήκος κύματος και μικρή συχνότητα) και περισσότερο έντονα διαθλάται το ιώδες (που έχει μικρό μήκος κύματος και μεγάλη συχνότητα).
Έτσι όταν το λευκό φως του Ήλιου προσπέσει πάνω σε μία σχεδόν σφαιρική σταγόνα υγρασίας που αιωρείται στην ατμόσφαιρα, διαθλάται και λόγω του διασκεδασμού αναλύεται στα χρώματα από τα οποία αποτελείται, με το κόκκινο χρώμα να είναι "πιο πάνω" και το ιώδες "πιο κάτω" (ακριβώς το ίδιο συμβαίνει όταν το λευκό φως προσπέσει πάνω σε ένα πρίσμα).
Στη συνέχεια τα χρώματα που έχουν διαχωριστεί (μονοχρωματικές ακτινοβολίες), "χτυπούν" στο εσωτερικό της σταγόνας με γωνία πρόσπτωσης μεγαλύτερη από την κρίσιμη και υφίστανται ολική ανάκλαση.
Μετά την ανάκλαση τους ξαναχτυπούν στο εσωτερικό της σταγόνας με γωνία πρόσπτωσης μικρότερη από την κρίσιμη και διαθλώνται ξανά, με αποτέλεσμα να διαχωριστούν ακόμα πιο έντονα.
Έτσι ο παρατηρητής κοιτάζοντας προς το μέρος της σταγόνας θα δει μια συνεχή ταινία από χρώματα που ονομάζεται φάσμα του λευκού φωτός, αλλά στη συγκεκριμένη περίπτωση ονομάζεται απλά ουράνιο τόξο.
Δείτε το video.
Μπορούμε να προκαλέσουμε με τεχνητό τρόπο την ανάλυση του φωτός σε χρώματα παίζοντας με το φως του Ήλιου και τη θέση μας, όταν είμαστε κοντά σε ένα συντριβάνι. Δείτε την παρακάτω φωτογραφία από τον ζωολογικό κήπο της Φρανκφούρτης τον Απρίλιο του 2011.
Σπανίως μπορεί να κάνει την εμφάνισή του και ένα δεύτερο ουράνιο τόξο, δείτε εδώ...
http://www.astarmathsandphysics.com/o_level_physics_notes/o_level_physics_notes_mirages_and_rainbows_html_2ec1226.gif
http://www.all-science-fair-projects.com/science_fair_projects_encyclopedia/upload/0/03/Rainbow1.png
