Gökkuşağının oluşumu, beyaz güneş ışığının farklı dalga boylarına ayrılmasıyla başlar. Beyaz ışık, aslında kırmızıdan mordaya uzanan yedi rengin toplamıdır. Su damlacıklarına çarpan ışık, kırılma (refraction) denen olayla bükülür. Her rengin dalga boyu farklı olduğundan, kırmızı ışık daha az, mor ışık ise daha fazla kırılır.
Kırılma açısı: Kırmızı için yaklaşık 40 derece, mor için 42 derece.
Dispersiyon etkisi: Işığın spektruma ayrılması, Newton'un prizma deneyini anımsatır.
Yansıma rolü: Damlacık içinde bir kez yansıyarak dışarı çıkar.
Bu süreç, tek bir damlacığın içinden geçen ışığın gökkuşağı spektrumunu oluşturmasını sağlar. Ancak tam bir yay görmek için milyonlarca damlacığın senkron çalışması şarttır.
SU DAMLACIKLARININ ROLÜ
Gökkuşağı oluşumu için ideal koşullar, havada 0,1 ila 1 milimetre çapında küresel su damlacıkları gerektirir. Yağmurun son aşamalarında oluşan bu damlalar, ışığı mükemmel şekilde kırar ve yansıtır. Damlacıklar çok küçükse (siste olduğu gibi), renkler bulanıklaşır, çok büyükse ise kırılma azalır.
Meteorolojik açıdan, gökkuşağı genellikle anti-solar noktaya göre 42 derecelik bir açıda belirir. Gözlemci ile güneş arasındaki ilişki kritik: Güneş sırtınıza olmalı, yağmurlu bulutlar ise karşıda. Bu geometri, birincil gökkuşağını oluşturur, ikincil olanı ise damlacıkta iki kez yansıma ile ters renk sırasıyla ortaya çıkar.
İKİNCİL GÖKKUŞAĞI VE NADİR TÜRLER
Birincil gökkuşağının dışında, daha soluk ve kırmızı, mor ters sıralı ikincil gökkuşağı bulunur. Bu, damlacık içindeki çift yansımanın sonucudur. Nadir görülen ay ışığı gökkuşakları (moonbow), dolunayda oluşur ve genellikle beyaz görünür çünkü insan gözü gece spektrumu ayırt edemez.
Supernumerary gökkuşakları: Damlacık boyutlarındaki varyasyonlardan kaynaklanan ek halkalar.
Düşük gökkuşağı: Şelaleler veya fıskiyeler yakınında, yer seviyesinde gözlemlenir.
Çift gökkuşağı: %10 nadirlikte, Alexander bantı ile ayrılır.
Bu varyasyonlar, gökkuşağının optik fiziğinin ne kadar zengin olduğunu gösterir. Atmosferik koşullar ve damlacık dağılımı, her gözlemin benzersiz olmasını sağlar.
GÖKKUŞAĞININ KÜLTÜREL VE BİLİMSEL MİRASI
Antik Yunan'dan İrlanda mitlerine, gökkuşağı umut ve tanrısal vaat sembolü olmuş. Bilimde ise Descartes ve Newton'un çalışmaları, modern optik teorisinin temelini atmış. Günümüzde, uydu verileriyle küresel gökkuşağı haritaları çıkarılarak iklim modelleri geliştiriliyor. Gökkuşağı oluşumu, su döngüsü ve atmosfer fiziğiyle doğrudan bağlantılı, iklim değişikliğiyle damlacık boyutları değişerek gözlem sıklığını etkileyebilir.
EEAT kriterlerine göre, bu fenomenin anlaşılması için saha deneyimleri ve spektrometre ölçümleri şart. NASA ve ESA gibi kurumların verileri, teoriyi doğrular nitelikte.
GÖKKUŞAĞINI KENDİNİZ GÖZLEMLEYİN
Gökkuşağı avcıları için en iyi zaman, yaz yağmurlarının ardından batı ufkuna bakmak. Uygulamalarla güneş açısını hesaplayın. Evde mini gökkuşağı için cam prizma veya su püskürtücü kullanın:
Güneşli günde hortumla sis püskürtün.
Sırtınızı güneşe verin.
42 derecelik yay arayın.
Bu deney, ışığın kırılma ve yansıma prensiplerini somutlaştırır.
