Gökkuşağı Nasıl Belirir?
Gökkuşağı, güneş ışığının yağmur damlasında kırılıp yansımasıdır. Güneş arkanızda, yağmur önünüzdedir. Kırmızı dışta, mor içte durur.
Yağmur yeni dinmişken gökyüzünde bir yay belirir. Yayın bir ucunda kırmızı, öteki ucuna doğru mor durur. Bu renkler, Güneş'in boyadığı bir şerit değil, ışığın damlanın içinde kırılıp geri dönmesidir. Bu yazıda yayın neden Güneş arkadayken görüldüğünü, renklerin neden her zaman aynı sırada durduğunu ve ikinci, daha soluk yayın neden ters döndüğünü anlatıyoruz.
Işık damlaya girer ve geri döner
Güneş ışığı beyaz görünür, çünkü birçok rengi bir arada taşır. Işık yağmur damlasına girerken yön değiştirir. Buna kırılma denir. Damlanın içinde arka yüzeye çarpar, yansır ve damladan çıkarken bir kez daha kırılır. Farklı renkler biraz farklı açılarla kırıldığı için birbirinden ayrılır. Ayrılmaya saçılma değil, dağılma denir.
Gökyüzünün mavi olması ışığın havada saçılmasıdır. Gökkuşağı ise damlanın içindeki kırılma ve yansımadır. İkisi de renk üretir. Yolları başka başkadır. Mavi gökyüzü, damla olmadan da durur. Kuşak, damla olmadan belirmez.
Güneş arkada, yağmur önde
Işık damladan, geldiği yöne yakın bir açıyla geri döner. Bu yüzden kuşağı görmek için Güneş'in arkanızda, yağmurun önünüzde olması gerekir. Güneş tam tepedeyken bu geometri zorlaşır. Sabah veya ikindi, yayı daha rahat gösterir. Öğle güneşinin altında kuşak kaybolmuş gibi durabilir. Kaybolan, yağmur değil, açının uygun olmayışıdır.
Her gözlemci, kendi hizasındaki damlalardan gelen ışığı görür. Yanınızdaki kişi, biraz başka damlalara bakar. Bu yüzden kuşağın ucu, herkes için aynı tarlanın üstüne düşmez. Ucunda bir küp aramak, geometriyi bir hazineye çevirmektir. Küp yoktur. Uç, bakan kişinin konumuna göre kayar.
Kırmızı dışta kalır
Ana kuşakta kırmızı, yayın dış kenarındadır. Mor ise içe yakındır. Sıra, damlanın hangi rengi hangi açıyla geri yolladığına bağlıdır. Açı, yaklaşık kırk iki derece dolayında yoğunlaşır. Dereceyi ezberlemek şart değildir. Önemli olan, renklerin keyfî dizilmediğidir. Aynı damla geometrisi, her seferinde aynı sırayı kurar.
Yağmur damlasının gözyaşı biçiminde olmaması burada da işe yarar. Küçük damlalar yuvarlaktır. Yuvarlak damla, bu kırılmayı düzenli yapar. Çok büyük ve yassı damlalar ise kuşağın netliğini bozabilir. En parlak yay, çoğu zaman orta boy damlaların işidir.
İkinci yay neden soluk ve terstir?
Bazen ana yayın dışında, daha soluk bir ikinci yay görülür. Işık, o damlalarda bir değil iki kez yansır. İki yansıma, ışığın bir kısmını kaybettirir. Bu yüzden ikinci yay soluktur. İki yansıma, renklerin sırasını da ters çevirir. İkinci yayda kırmızı içte, mor dışta kalabilir. İki yayın arasında gökyüzü, yayın dışından daha koyu görünebilir. Karanlık, ayrı bir bulut olmak zorunda değildir. O açıdan göze daha az ışık dönmesidir.
İkinci yayı her yağmurda aramak boşa çıkabilir. Damla azsa veya Güneş zayıfsa yalnızca ana yay seçilir. Seçilmemesi, fiziğin o gün iptal olduğu anlamına gelmez. Işık, eşiği geçecek kadar toplanmamıştır.
Evde küçük bir iz
Güneşli bir günde sırtınızı Güneş'e verip ince bir su püskürtmek, kısa bir yay parçası gösterebilir. Püskürtme, bahçedeki fıskiyenin sisinde de belirir. Bu, bütün gökyüzü kuşağının küçültülmüş hâlidir. Su bittiğinde renk de biter. Renk, suyun içinde saklı bir boya değildir. Işığın o anki yoludur.
Kutup ışıklarının rengi ise gazın uyarılmasıdır. Gökkuşağıyla aynı gökte durabilirler ve aynı olay değildirler. Biri damlada kırılan güneş ışığı, öteki atmosferde salınan bir ışıktır. Renk, her seferinde aynı kapıdan geçmez.
Sık sorulan sorular
Gökkuşağı neden Güneş arkadayken görünür? Işık damladan geldiği yöne yakın bir açıyla döner. Güneş önde olursa bu dönüş göze gelmez.
Renkler neden her seferinde aynı sıradadır? Farklı renkler damlada farklı açılarla kırılır. Ana yayda kırmızı dışta, mor içte kalır.
İkinci gökkuşağı neden terstir? Işık damlanın içinde iki kez yansır. Fazladan yansıma hem ışığı azaltır hem de renk sırasını çevirir.