Gökkuşağı Nasıl Oluşur? Işık, Yağmur Damlası ve 42 Derecenin Sırrı

Yağmurdan hemen sonra Güneş bulutların arasından çıkar ve gökyüzünde renkli bir yay belirir. Gökkuşağı insanlık tarihinin her döneminde mitlere ve efsanelere ilham vermiş bir manzara. Ama arkasındaki fizik, efsaneler kadar etkileyici.

Gökkuşağı için üç şart

Bir gökkuşağı görmek için üç şeyin aynı anda gerçekleşmesi gerekir:

1. Güneş ışığı: Güneş’in parlıyor olması ve tercihen alçakta olması gerekir.
2. Su damlaları: Karşındaki havada yağmur, sis, şelale serpintisi ya da bahçe hortumunun su zerreleri bulunmalı.
3. Doğru konum: Güneş’in arkanda, damlaların ise önünde olması gerekir.

Bu üç şart bir araya geldiğinde, her bir yağmur damlası küçük bir prizma gibi davranır.

Bir damlanın içinde neler oluyor?

Güneş ışığı küresel bir su damlasına girdiğinde üç şey olur:

1. Kırılma: Işık havadan suya geçerken yavaşlar ve yönü değişir.
2. Yansıma: Işık damlanın arka yüzeyine çarpar ve bir kısmı geriye doğru yansır.
3. İkinci kırılma: Işık damladan çıkıp tekrar havaya geçerken bir kez daha kırılır.

Bu yolculuğun kilit noktası, her rengin biraz farklı kırılmasıdır. Bu olaya dağılma (dispersiyon) denir. Kısa dalga boylu mor ışık uzun dalga boylu kırmızıya göre biraz daha fazla bükülür. Böylece damladan çıkan ışık renklerine ayrılmış olur.

42 derecenin sırrı

Işık damladan geri dönerken her yöne eşit dağılmaz. Belirli bir açıda yoğunlaşır. Bu açı, ışığın Güneş’ten geldiği yöne göre yaklaşık 42 derecedir.

Şöyle hayal edebilirsin: Kendi gölgenin başının olduğu noktadan, yani Güneş’in tam karşısındaki noktadan bir çizgi çek. Bu noktaya 42 derecelik açıyla bakan bütün damlalar sana parlak ışık gönderir. Bu damlaların hepsi, o nokta etrafında bir daire oluşturur. Gökkuşağının yay şeklinde olmasının sebebi budur.

Renkler bu açıya göre sıralanır:

• Kırmızı yaklaşık 42 derecede, yani yayın dış kenarındadır.
• Mor yaklaşık 40 derecede, yani yayın iç kenarındadır.

Her damla sana yalnızca tek bir renk gönderir. Gördüğün gökkuşağı, farklı yüksekliklerdeki milyonlarca damladan gelen renklerin bir araya gelmesiyle oluşur.

Gökkuşağı neden genellikle sabah ve akşamüstü görülür?

Gökkuşağının merkezi, Güneş’in tam karşısındaki noktadır ve bu nokta Güneş yükseldikçe ufkun altına iner. Güneş ufuktan 42 dereceden daha yüksekteyse, gökkuşağının tamamı ufkun altında kalır ve yerden görülemez. Bu yüzden gökkuşakları en sık sabah erken saatlerde ve akşamüstü, Güneş alçaktayken ortaya çıkar.

Çift gökkuşağı: Renkler neden ters?

Bazen ana gökkuşağının üstünde daha soluk ikinci bir yay belirir. Bu ikincil gökkuşağı, ışığın damla içinde iki kez yansımasıyla oluşur.

• Yaklaşık 51 derecede görülür, yani ana yayın dışındadır.
• Renk sırası terstir: Kırmızı içte, mor dışta.
• Her yansımada ışığın bir kısmı kaybolduğu için daha soluktur.

İki yay arasındaki gökyüzü, çevresine göre fark edilir derecede koyudur. Buna Alexander’ın karanlık bandı denir. Bu bölgedeki damlalar ışığı gözüne doğru yönlendirmez, bu yüzden orası daha karanlık görünür. Ana gökkuşağının içindeki gökyüzü ise genellikle daha aydınlıktır.

Gökkuşağının sonuna neden ulaşamazsın?

Efsaneye göre gökkuşağının bittiği yerde bir hazine saklıdır. Ne yazık ki oraya asla varamazsın. Çünkü gökkuşağı belirli bir yerde duran bir nesne değil, senin konumuna göre oluşan bir görüntüdür.

Sen yürüdükçe 42 derecelik açı da seninle birlikte hareket eder ve ışığı gözüne yollayan damlalar değişir. Gökkuşağı hep aynı uzaklıkta kalır. Aynı nedenle yan yana duran iki kişi bile aslında farklı damlalardan oluşan farklı gökkuşakları görür.

Gece gökkuşağı ve sis yayı

Gökkuşağı yalnızca gündüz oluşmaz:

• Ay gökkuşağı: Parlak bir dolunay ışığı da yağmur damlalarında gökkuşağı oluşturabilir. Işık zayıf olduğu için gözümüz renkleri seçemez ve genellikle beyazımsı görünür. Fotoğraflarda ise renkler ortaya çıkar.
• Sis yayı: Sis damlaları çok küçük olduğunda renkler birbirine karışır ve beyaz, geniş bir yay oluşur.

Özetle

Gökkuşağı, Güneş ışığının yağmur damlalarında kırılıp yansıyarak renklerine ayrılmasıyla oluşur. Işık yaklaşık 42 derecelik bir açıyla geri döndüğü için Güneş’in tam karşısındaki noktanın etrafında bir yay görürüz. Her gökkuşağı yalnızca onu izleyen kişiye özgüdür. Bu yüzden ne kadar yürürsen yürü, gökkuşağının sonuna asla ulaşamazsın.