شرح ألوان السحاب؟
02/02/2002
تاريخ
أقوم بتدريس حاليا درس الضوء وكنت أريد أن أعرف كيف يمكنني شرح ألوان السحاب.
05/02/2002
تاريخ
أولا هناك إجابة بسيطة للرد على هذا السؤال. فالسحاب يكون وردي عند بزوغ الشمس وعند غروبها. فهو تتلون بضوء الشمس التي تطلق أشعتها بعيدا حين تكون بأسفل الأفق. انتشار الضوء الشمسي يكون قوياً جداً فيما يخص جزيئات الأزرق والبنفسجي، ولذلك يكون لون السماء أزرق، فهو لون انتشار أشعة الشمس عبر الهواء. وهنا يبدأ الضوء الأبيض يقل شيئا فشيئا ويتحول إلى بنفسجي و أزرق، وحتى في بعض الأحيان إلى الأخضر ويميل في النهاية إلى الأصفر البرتقالي، ثم الأحمر. وهذه الألوان لا تقتصر فقط على السحب فيمكننا رؤية نفس الألوان إذا ما كان هناك جبل ما على ارتفاع شاهق وعلى قمته يوجد الثلج. إذا ما ارتفعت الشمس أكثر في السماء، يكون انتشار الضوء عبر الهواء لا يذكر ويفقد انتشار الضوء عبر السحب لونه، حيث أن قطرات مياه السحب تكون عشرات الآف المرات أكبر من جزيئات الضوء. ولذلك تظهر السحب باللون الأبيض والرمادي الفاتح أو رمادي غامق وذلك حسب كمية الضوء الذي يصلها. ومن المثير للعجب، أنه ترى في بعض الأحيان سحب ذات لون رمادي فاتح ويغطي أعلاها في نفس الوقت طبقة أكثر ظلمة. ففي أحيان كثيرة يقطع الضوء طرقاً مظلمة، ويجب أن نعرف أنه أحيانا لا تسمح بعض سحب العواصف التي قد يبلغ سمكها الآف الأمتار سوى لواحد من الآف الأشعة التي تنعكس على قمتها، لتتخللها لتصل إلى قاعدتها. لكن يوجد هناك إجابة أكثر تعقيدا بشأن الألوان التي نراقبها أحيانا على السحب المرتفعة، وهي ألوان تشبة ألوان الطيف، وتنتج عن انكسار وتوزيغ بلورات الثلج. والإجابة البسيطة الوحيدة التي بإمكاني شرحها ولكنها للأسف إجابة غير كاملة، هو أنه في هذه الحالة فإن ظاهرة الانكسار والزيغ على غرار ظاهرة التداخل وهي عملية تشابك حركتين متموجتين من تردد واحد، تعتمدان على طول الموجة نفسها. فيكون لحلقات الضوء المنكسر من خلال تلك البلورات والتي يكوّن الهالات الشمسية وفقا لطول الموجة اتجاهات مختلفة، وهكذا، تقوم بنشر مكونات الضوء الأبيض. ونلاحظ ظاهرة مشابهه عند حدوث قوس قزح ولكنها تحدث هذه المرة عند انحراف الضوء في الماء وهي ظاهرة تخضع بدورها إلى طول الموجة الظاهرة، ولكن في حالة ظاهرة قوس قزح يكون أبسط ومضيئ أكثر كما يسهل مراقبته.