กิจกรรม 4.7 สีของรุ้งเกิดขึ้นได้อย่างไร

ทดลองและบอกได้ว่าแสงขาวประกอบด้วยแสงสีหลายๆสีมารวมกัน จุดประสงค์การทดลอง ทดลองและบอกได้ว่าแสงขาวประกอบด้วยแสงสีหลายๆสีมารวมกัน อธิบายได้ว่าแสงสีต่างเมื่อผ่าน2ตัวกลางจะมีการหักเหได้ไม่เท่ากัน

วิธีดำเนินการทดลอง ให้รังสีจากกล่องแสงผ่านช่องแสง 1 ช่องตกกระทบบนปริซึมที่วางบนกระดาษขาว ( นำปริซึมไปรับแสงจากดวงอาทิตย์) นำกระดาษขาวอีกแผ่นทำเป็นฉากรับแสงที่ออกจากอีกด้านหนึ่งของปริซึม สังเกตและบันทึกแนวรังสีที่ตกกระทบและ แนวรังสีที่หักเหออกจากปริซึมและสิ่งที่ปรากฏบนฉาก

ปริซึม รังสีแสงจากกล่องแสงหรือแสงจากดวงอาทิตย์

ผลการทดลองที่สังเกตได้

การกระจายแสง

- แสงขาวจะประกอบด้วยแสงหลาย ชนิด ซึ่งมีคุณสมบัติในการหักเหระหว่างผิวรอยต่อของตัวกลางไม่เท่ากัน จะเกิดสเปกตรัมของแสง

- ลำดับการหักเหมากที่สุดไปหาน้อยที่ สุด ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด และแดง จะปรากฏบนฉาก รุ้ง ( Rainbow ) - ปรากฏการณ์ของการกระจายแสง ของหยดน้ำเมื่อแสงตกกระทบ

1. รุ้งปฐมภูมิ เป็นรุ้งที่เกิดจากลำแสง ตกกระทบด้านบนของหยดน้ำ แล้วหัก เหในหยดน้ำ 2 ครั้งและสะท้อน 1 ครั้ง ทำให้รุ้งมีแสงสีแดงอยู่ด้านบน และสี ม่วงอยู่ด้านล่าง

2. รุ้งทุติยภูมิ เกิดจากลำแสงตกกระทบ ด้านล่างของหยดน้ำ แล้วทำให้เกิดการ หักเหในหยดน้ำ 2 ครั้ง และสะท้อน กลับหมด 2 ครั้ง ทำให้รุ้งที่เกิดมีสีม่วง อยู่บน สีแดงอยู่ล่าง

การเกิดรุ้งกินน้ำที่พบได้ การเกิดรุ้งกินน้ำหลังฝนตก

การสะท้อนของแสงกับผิวน้ำ

ทำไมรุ้งกินน้ำโค้ง ปรากฏการณ์เช่นนี้ นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้อธิบายไว้ว่าเมื่อแสงตกกระทบกับหยดน้ำ จะทำให้เกิดการหักเหหรือโค้งงอ แสงที่ผ่านออกมาทางด้านหลังของหยดน้ำก็จะเกิดการหักเห มากกว่าเดิมส่วนต่างมุมที่ตกกระทบและผ่านออกไปมีค่าเฉลี่ยประมาณ 42 องศา โดยที่แสงแต่ละสีมีการโค้งงอ หรือเบี่ยงเบนต่างกัน จึงเป็นเหตุให้สามารถเห็นแสงสีรุ้งได้

การหักเหของแสง เมื่อแสงเดินทางผ่านตัวกลางชนิดหนึ่งเข้าไปยังตัวกลางอีกชนิดหนึ่ง เช่น เดินทางออกจากน้ำ ไปยังอากาศ หรือเดินทางจากอากาศลงสู่น้ำ ทางเดินของแสงจะเปลี่ยนแนว หรือเบนไป เราเรียกปรากฏการณ์เมื่อแสงเดินทางผ่านปริซึมหนา ๆก็จะเกิดการหักเหทำให้มองเห็นแถบสีต่าง ๆ ได้ คือ สีม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง การหักเหของแสงผ่านละอองน้ำ จะทำให้เกิดรุ้งสีต่าง ๆ อยู่ในทิศตรงข้ามกับดวงอาทิตย์การที่เราเห็นแสงแดดเป็นสีขาวสามารถแยกออกเป็นสีต่าง ๆ ได้ 7 สีแถบสีต่าง ๆทั้งหมด นั้นเราเรียกว่า สเปคตรัม

การเกิดรุ้งกินน้ำ การหักเหของแสงผ่านปริซึ่ม , ฟองสบู่ จะทำให้เกิดเป็นสีต่าง ๆ 7 สี คือ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง เรียกว่า สีรุ้ง -

สำหรับรุ้งกินน้ำที่เห็นบนท้องฟ้านั้น เกิดจากแสงอาทิตย์ตกกระทบละอองน้ำฝนจำนวนมากนับล้านๆหยด และผ่านออกมาด้วยค่ามุมเฉลี่ย 42 องศา หากสองคนยืนอยู่ในตำแหน่งห่างกันประมาณ 2-3 ฟุต จะเห็นรุ้งกินน้ำขึ้นในตำแหน่งเดียวกัน แต่รุ้งกินน้ำที่ทั้งสองเห็นนั้นจะไม่ใช้รุ้งกินน้ำเส้นเดียวกัน เพราะรุ้งกินน้ำจะเกิดจากละอองน้ำฝนที่อยู่ต่างตำแหน่งกันนั่นเอง ส่วนสาเหตุที่รุ้งกินน้ำโค้งหรือไม่เป็นเส้นตรงเหมือนรูปอื่นๆ นั้นก็เนื่องมาจากละอองน้ำฝนหลายๆละอองนั้น ทำให้แสงเปลี่ยนทิศทางต่างกันคือมีทั้งที่โค้งขึ้นเป็นมุม 42 องศา โค้งลงเป็นมุม 42 องศาและโค้งออกมาทางด้านข้างของละอองน้ำ แต่คนเราจะเห็นเพียงแสงสีรุ้งที่โค้งขึ้นมากกว่า 42 องศาเท่านั้น ซึ่งเป็นสาเหตุของการเห็นเส้นรุ้งเป็นรูปโค้ง

แสง แสง แท่งพลาสติก แสง