คุณอุ๊ a l i n_x a n a =) ได้มอบภาพรุ้งคู่แสนสวยเหนือน่านฟ้าฮาวาย
แด่มวลมิตรไว้ในบันทึก บทกวีแห่งสายรุ้งของอินเดียนแดง
น่าสงสัยไหมล่ะครับว่า ทำไมบางทีรุ้งก็มาตัวเดียว
บางทีก็มาเป็นคู่ คล้ายภาพสะท้อนในกระจก
อย่างที่คุณ ดาวลูกไก่ ชื่นชมยินดี ดาวได้ตั้งข้อสังเกตไว้อย่างน่าสนใจ
มาดูการเกิดรุ้งตัวแรกกันก่อน
ฟ้าหลังฝนนั้นเต็มไปด้วยละอองน้ำเม็ดเล็กๆ เต็มไปหมด
เมื่อแสงสีขาวจากดวงอาทิตย์ตกกระทบเม็ดน้ำ ก็จะหักเห (refract) เข้าไปในเม็ดน้ำ
แสงสีขาวนั้นประกอบไปด้วยสี ม่วง-คราม-น้ำเงิน-เขียว-เหลือง-แสด-แดง
แต่แสงสีต่างๆ หักเหได้ไม่เท่ากัน
ผลก็คือ แสงสีขาวแตกกระจายเป็นแสงสีต่างๆ ในเม็ดน้ำ
เมื่อแสงสีต่างๆ ตกกระทบผิวด้านในของเม็ดน้ำก็จะสะท้อน 1 ครั้ง
จากนั้นก็จะหักเหออกมาจากเม็ดน้ำสู่ภายนอก
มาเข้าตาเรา
ภาพจาก HowStuffWorks
แสงสีแดงเข้าสู่ตาเราด้วยมุมเงยที่สูงกว่า จึงปรากฏอยู่ด้านบนของสายรุ้งตัวแรกนี้
แสงสีม่วงนั้นมีมุมเงยต่ำกว่า จึงอยู่ด้านล่าง
นี่คือ รุ้งที่เราเห็นได้ชัด เรียกว่า รุ้งปฐมภูมิ (primary rainbow)
คราวนี้มาดูการกำเนิดรุ้งตัวที่สอง (ภาพด้านซ้าย)
แสงสีขาวพุ่งเข้าไปในหยดน้ำ
แล้วก็หักเห จากนั้นก็สะท้อน 2 ครั้ง (เลข 2)
แล้วจึงหักเหออกจากเม็ดน้ำ พุ่งเข้าสู่ตาของเรา
ภาพจาก Wikipedia
แต่รุ้งตัวที่สองนี้มีสีม่วงมีมุมเงยมากกว่า สีแดงน้อยกว่า
ผลก็คือ สีม่วงอยู่ด้านบน สีแดงอยู่ด้านล่าง
สลับสีกับตัวแรกคล้ายภาพสะท้อน แต่จะอยู่สูงกว่าตัวแรกเสมอ (ถ้ามองเห็นได้)
รุ้งตัวที่สองนี้มีชื่อว่า รุ้งทุติยภูมิ (secondary rainbow) ครับ
ส่วนคำถามที่ว่า
ทำไมรุ้งตัวที่สองจึงมีสีจางกว่าตัวแรก?
ผมให้เพื่อนๆ ลองเดาดูเองก่อนดูเฉลยข้างล่าง
บอกหมดเดี๋ยวไม่สนุก...อิอิ
เฉลย : การที่รุ้งตัวที่สองจางกว่าตัวแรกเกิดจากสาเหตุ 2 อย่าง ได้แก่
1) เกิดการสะท้อน 2 ครั้ง ทำให้เสียพลังงานไปส่วนหนึ่ง (ส่วนนี้ไม่มากนัก)
2) แสงในเม็ดน้ำของรุ้งทุติยภูมิเดินทางด้วยระยะทางมากกว่าแสงในเม็ดน้ำของรุ้งปฐมภูมิ
ทำให้เสียพลังงานจากการดูดกลืนโดยเม็ดน้ำมากกว่า (ส่วนนี้มากกว่า)
วิธีดูเฉลย - นำเคอร์เซอร์ไปไว้ที่เครื่องหมาย : หลังคำว่าเฉลย
คลิกซ้ายค้างไว้ แล้วลากไปทางขวา ลากต่อลงให้ครบ 4 บรรทัด
คำตอบจะปรากฏขึ้นเหมือนผีหลอก ;-)