أعجوبة قوس قزح وألوان الطيف السبعة

وتتكوَّن ألوان قوس قزح السبعة عندما تنكسر أشعة الشمس من خلال قطرات المطر، فتتفرَّق إلى ألوانها الأساسية: الأحمر، البرتقالي، الأصفر، الأخضر، الأزرق، النيلي، والبنفسجي، وكل لون له طوله الموجي الخاص به، وهذا يخلق تناغماً بصرياً يجذب الأنظار، ففي هذا المقال نتحدث عن هذه الظاهرة بالتفصيل ونستعرض الأساطير التي تناقلتها الأجيال عنه، وهل يمكن أن تحمل هذه الظاهرة فوائد؟

تعريف قوس قزح

قوس قزح، ظاهرة جوية وسلسلة من الأقواس الملوَّنة المتداخلة التي يمكن أن نراها عندما يسقط الضوء من مصدر بعيد -غالباً ما يكون الشمس- على مجموعة من قطرات الماء، سواء كان ذلك نتيجة للمطر (الرذاذ)، أم للضباب، ويُرى قوس قزح عادةً في الاتجاه المعاكس للشمس، وعلى الرغم من أنَّ الأشعة الضوئية قد تتَّجه خارجاً من قطرة الماء في عدة اتجاهات، إلَّا أنَّه تُركَّز أعلى كثافة من هذه الأشعة في زاوية انحراف دنيا من اتجاه الشمس، فيتمكَّن المراقب من رؤية أعلى كثافة من الضوء بالنظر إلى الأشعة التي تتَّجه بزاوية انحراف أقل، والتي تشكِّل مخروطاً يبدأ بنقطة في عين المراقب ومحوره يمتد من خلال الشمس.

عندما ينعكس الضوء داخل قطرة الماء بزاوية انحراف دنيا تقريباً 138 درجة، يكون للضوء الخارج من القطرة أعلى كثافة، ويكون محور الكثافة الضوئية هذا عبارة عن مخروط بنصف قطر زاوية يبلغ قرابة 42 درجة، وتظهر فيه الألوان الآتية بالترتيب من الداخل إلى الخارج: البنفسجي، النيلي، الأزرق، الأخضر، الأصفر، البرتقالي، والأحمر.

يمكن رؤية ما يُعرف بالقوس الثانوي أحياناً والذي يكون أقل كثافة من القوس الأولي بكثير، وتُرتَّب ألوانه ترتيباً معكوساً، ويكون للقوس الثانوي نصف قطر زاوي يبلغ قرابة 50 درجة، ويُرى خارج القوس الأولي، وينشأ القوس الثانوي نتيجة انعكاس الضوء داخل القطر مرتين.

التفسير العلمي لظاهرة قوس قزح

تحدث ظاهرة قوس القزح نتيجة لعدة عمليات فيزيائية تحدث داخل قطرات الماء في الجو، وإليك تفسير علمي لظاهرة قوس القزح:

1. انكسار الضوء (Refraction)

عندما يسقط الضوء من الشمس على قطرة الماء، يخترق الضوء السطح الخارجي للقطرة وينكسر الضوء عند اختراقه للماء بسبب اختلاف كثافة الهواء والماء، وهذا يجعل الضوء ينحرف عن اتجاهه الأصلي.

2. تشتُّت الضوء (Dispersion)

بمجرد دخول الضوء إلى داخل قطرة الماء، يتشتَّت إلى مجموعة من الألوان المختلفة، فتشتُّت الضوء يحدث بسبب اختلاف سرعة الضوء في الماء وفقَ طول موجاته، فينحرف اللون الأحمر أقل من اللون الأزرق على سبيل المثال.

3. انعكاس الضوء الداخلي (Internal Reflection)

بعد تشتُّت الضوء داخل قطرة الماء، يمكن لبعض الأشعة الضوئية أن تنعكس من السطح الداخلي للقطرة، فينعكس الضوء إلى الداخل ويخرج مرة أخرى، وهذا يؤدي إلى تشكيل القوس الأساسي لقوس قزح.

4. تشكيل القوس الثانوي (Secondary Rainbow)

في بعض الحالات، يمكن للضوء الذي ينعكس داخل القطرة أن يتعرض لمرة إضافية للانعكاس قبل خروجه من القطرة، فينتج عن هذه الظاهرة المعروفة القوس الثانوي، الذي يظهر خارج القوس الأولي ويكون أكثر شفافية وبألوان معكوسة.

5. الأقواس القزحية من الرتب العليا (Higher-order Rainbows)

في حالات نادرة، يمكن أن يحدث تكرار الانعكاس داخل قطرة الماء عدة مرات، وينتج عن هذه الظاهرة الأقواس القزحية من الرتب العليا، والتي تكون أضعف وأقل وضوحاً مقارنة بالقوس الأساسي والثانوي.

سبب تسمية قوس قزح وماذا قالت الأساطير عنه؟

تعود تسمية "قوس قزح" إلى كونه ظاهرة تتكون في السماء عندما يتألف الضوء من مجموعة من الألوان المتفرقة والتي تتشكَّل على شكل قوس معتدل، ويعود أصل كلمة "قزح" إلى اللغة العربية القديمة، وكانت تعني الريق أو الشريط الملون، وبعضهم يرى أنَّ "قُزَح" يأتي من "القَزَح"، الذي يعني الارتفاع، بينما يعتقد آخرون أنَّ سبب التسمية هو شخصية أسطورية، ملك السحاب، وتاريخياً أصبحت الأساطير المتعلقة بقوس القزح جزءاً لا يتجزأ من تراثنا الثقافي، وبعضها قديم جداً حتى إنَّنا لا نعرف بالضبط مصدرها، في حين يأتي بعضها الآخر من القصص الحديثة في التاريخ، وتتنوع الأساطير المتعلقة بقوس قزح وتأتي من مختلف أنحاء العالم، وإليك بعض الأمثلة عن هذه الأساطير:

1. وعاء الذهب في نهاية كل قوس قزح (أسطورة إيرلندية)

قصة وعاء الذهب في نهاية كل قوس قزح هي الأساطير الشهيرة المرتبطة بظاهرة قوس قزح، وتعود أصول هذه القصة إلى التقاليد الإيرلندية، فيعتقد الناس أنَّ هناك وعاء مليئاً بالذهب يوجد في نهاية كل قوس قزح، ويقال إنَّ هذا الوعاء من الذهب يُحفَظ هناك بعناية شديدة من قبل قزم صغير يُعرف بـ "الليبركون"، وفي هذه القصة، يُوجَّه الناس للبحث عن الوعاء المزعوم في نهاية قوس القزح، ولكن عندما يصلون إلى المكان، يجدون أنَّ قوس قزح يتحرك معهم، وهذا يجعلهم يفشلون في العثور على الذهب.

2. جسر يربط الأرض بالسماء (أسطورة إغريقية)

كان يُعتقد في الأساطير الإغريقية أنَّ قوس قزح هو جسر يربط الأرض بسماء الآلهة، ويقال إنَّ الآلهة "إريس"، كانت تستخدم قوس قزح بوصفه وسيلة لربط العالم البشري بعالم الآلهة.

3. جسر الريف الملون (أسطورة اسكندنافية)

يُعتقد في الأساطير الإسكندنافية أنَّ قوس القزح يمثِّل جسراً ملوَّناً يصل بين عالم البشر وعالم الآلهة المعروف باسم آسغارد، وفقاً لهذه الأساطير، يُعتقد أنَّ قوس القزح هو نتيجة لنباح ملون للهارتل، وهو كلب يُعتقد أنَّه يحرس بوابات عالم الآلهة، ويرى الناس في الربع الملون من القوس قطعة من هذا الجسر الرائع والمذهل الذي يربط عالمهم بعالم الآلهة، ويُعدُّ هذا الجسر مصدراً للإلهام والإيمان بالروحانية والعالم الخارق.

4. تنين صيني يتحرك في السماء (أسطورة صينية)

يُعتقد في الأساطير الصينية أنَّ قوس قزح يشكِّل جسراً مميَّزاً يربط بين العالم البشري والعالم السماوي، ويُعدُّ رمزاً للتواصل بين الإنسان والآلهة، وتتداول هذه الأسطورة في عدة تقاليد صينية وتُعبِّر عن مفهوم الوحدة بين العالم السماوي والدنيوي.

وفقاً لإحدى الأساطير الصينية، يُعتقد أنَّ الندى الليلي الذي يتشكَّل على النباتات والأعشاب خلال الليل يتألف من أكوام من اللؤلؤ الذي يلقيه تنين صيني في بحر من السماء، ويُعدُّ هذا التنين مسؤولاً عن تشكيل قوس قزح، فيلقي اللؤلؤ من فمه في تحليقه في السماء، وهذا يتسبَّب في تكوين القوس الجميل والملون الذي نراه بعد الأمطار.

فوائد قوس قزح

من الصعب تحديد فوائد ملموسة مباشرة لقوس قزح أو قوس المطر، لأنَّه يعدُّ ظاهرة طبيعية جميلة، وليس لها تأثير مباشر في البيئة أو الإنسان، ومع ذلك يمكن القول إنَّ قوس قزح يحمل بعض الفوائد النفسية والثقافية ومنها:

1. إلهام وجمال طبيعي

يعدُّ قوس قزح مشهداً جميلاً وساحراً في الطبيعة، وقد يكون مصدر إلهام لعدد من الناس.

2. رمز للأمل والتجديد

يعدُّ قوس القزح في عدد من الثقافات رمزاً للأمل والتجديد بسبب جماله وظهوره بعد الأمطار، فهو مصدر إيجابي للطاقة والتفاؤل للناس.

3. التواصل الثقافي

تعدُّ القصص والأساطير المتعلقة بقوس قزح جزءاً من التراث الثقافي لعدد من الشعوب، ويمكن أن تساعد على تعزيز التواصل والفهم بين الثقافات المختلفة.

ألوان الطيف السبعة

ألوان الطيف السبعة هي الألوان التي يتكون منها الضوء الأبيض عند تفتيته أو انكساره، وتشمل هذه الألوان: الأحمر، والبرتقالي، والأصفر، والأخضر، والأزرق، والنيلي، والبنفسجي. 

1. الأحمر

يعدُّ اللون الأول في الطيف، ويمثِّل أطول موجة في الضوء المرئي، ويتميَّز بطاقة كبيرة وانخفاض تردداته، ويُمتَص بسرعة في الماء والغبار. 

• طول الموجة: يتراوح بين 625 و740 نانومتر.
• التردد: يتراوح بين 405 و480 تيراهيرتز.
• الطاقة: يتراوح بين 1.65 و2.00 إلكترون فولت.

2. البرتقالي

يأتي بعد اللون الأحمر وقبل اللون الأصفر، ويتميَّز بترددات متوسطة وطاقة معتدلة.

• طول الموجة: يتراوح بين 590 و625 نانومتر.
• التردد: يتراوح بين 480 و510 تيراهيرتز.
• الطاقة: يتراوح بين 2.00 و2.10 إلكترون فولت.

3. الأصفر

يعدُّ اللون الثالث في الطيف ويتميَّز بطاقة متوسطة وترددات متوسطة.

• طول الموجة: يتراوح بين 565 و590 نانومتر.
• التردد: يتراوح بين 510 و530 تيراهيرتز.
• الطاقة: يتراوح بين 2.10 و2.17 إلكترون فولت.

4. الأخضر

يعدُّ واحداً من الألوان الثلاثة الأساسية المكوَّنة للضوء المرئي، ويتميَّز بترددات وطاقة متوسطة.

• طول الموجة: يتراوح بين 500 و565 نانومتر.
• الطاقة: يتراوح بين 2.25 و2.34 إلكترون فولت.
• التردد: يتراوح بين 530 و600 تيراهيرتز.

5. الأزرق

يأتي بعد الأخضر ويتميَّز بترددات عالية وطاقة متوسطة.

• طول الموجة: يتراوح بين 450 و485 نانومتر.
• التردد: يتراوح بين 620 و680 تيراهيرتز.
• الطاقة: يتراوح بين 2.64 و2.75 إلكترون فولت.

6. النيلي

يأتي بعد الأزرق ويتميَّز بترددات عالية وطاقة مرتفعة، وهو لون موجز جداً في الطيف.

• طول الموجة: يتراوح بين 485 و500 نانومتر.
• التردد: يتراوح بين 600 و620 تيراهيرتز.
• الطاقة: يتراوح بين 2.48 و2.52 إلكترون فولت.

7. البنفسجي

يعدُّ اللون الأخير في الطيف ويتميَّز بترددات عالية جداً وطاقة عالية، ويظهر في ظروف خاصة مثل ضوء الشمس المباشر أو البريق الضوئي:

• طول الموجة: يتراوح بين 380 و450 نانومتر.
• التردد: يتراوح بين 680 و790 تيراهيرتز.
• الطاقة: تتراوح بين 2.75 و3.26 إلكترون فولت.

في الختام

إنَّ قوس قزح من أجمل الظواهر الطبيعية التي تدهش البشرية، فهو يجسِّد جمالية الضوء وتنوُّع الألوان في الطيف الضوئي، ويعدُّ قوس قزح رمزاً للأمل والتجديد، ويذكِّرنا دائماً بقوة الطبيعة وتنوعها، فعلى الرغم من بساطة تكوينه، إلا أنَّ جمالية قوس قزح تظل مثيرة ومدهشة في كل مرة نراه فيها، وهذا تذكير دائم بأنَّ الجمال يمكن أن يتجلَّى في أبسط الأمور، وأنَّ الطبيعة تحمل في طياتها عجائب لا حصر لها.