Γιατί στο ουράνιο τόξο δεν βλέπουμε μαύρο, καφέ και γκρι;

Το ουράνιο τόξο τρέχουμε όλοι να το δούμε όταν ο ήλιος αρχίσει να λάμπει ξανά μετά από μία βροχή και όσα ουράνια τόξα να έχουμε δει, πάντα μας εντυπωσιάζει. Για να δούμε ένα ουράνιο τόξο, οι συνθήκες πρέπει να είναι οι κατάλληλες.

Χρειαζόμαστε μερικές σταγόνες νερού στον αέρα – όπως βροχή ή ακόμα και ομίχλη – και χρειαζόμαστε τον ήλιο να είναι πίσω μας και αρκετά χαμηλά στο έδαφος. Αυτό συμβαίνει επειδή ένα ουράνιο τόξο δημιουργείται από το φως που περνά μέσα από σταγονίδια νερού.

Το φως που έρχεται από τον ήλιο μας φαίνεται λευκό. Αλλά το λευκό φως που βλέπουμε στην καθημερινή ζωή αποτελείται στην πραγματικότητα από ένα μείγμα διαφορετικών χρωμάτων. Όταν το φως περνά μέσα από μια σταγόνα βροχής, αυτά τα χρώματα μπορούν να διαχωριστούν.

Το φως ταξιδεύει σε κύματα, όπως τα κύματα που κινούνται στη θάλασσα. Κάθε ένα από τα χρώματα στο ουράνιο τόξο έχει διαφορετικό «μήκος κύματος».

Αυτό σημαίνει ότι η απόσταση μεταξύ των κορυφών του κύματος έχει διαφορετικό μήκος για κάθε χρώμα. Τα χρώματα, από το βιολετί με το μικρότερο μήκος κύματος έως το κόκκινο με το μεγαλύτερο, ονομάζονται «ορατό φάσμα».

Οι σταγόνες βροχής μοιάζουν περισσότερο με μικρές μπάλες παρά με σχήματα δακρύων όπως συχνά τα σχεδιάζουμε. Όταν το φως χτυπά μια από αυτές τις μικρές μπάλες νερού, το φως μπορεί να αλλάξει κατεύθυνση. Αυτό το ονομάζουμε «διάθλαση».

Κάθε ένα από τα διαφορετικά μήκη κύματος διαθλάται από μια ελαφρώς διαφορετική ποσότητα. Εάν το φως χτυπήσει τη σταγόνα της βροχής στη σωστή γωνία, η διάθλαση διαχωρίζει τα μήκη κύματος στα διαφορετικά χρώματα. Όταν πολύ φως διαθλάται μέσα από πολλές σταγόνες βροχής, βλέπουμε αυτά τα χρώματα ως ένα ουράνιο τόξο στον ουρανό. Η σειρά με την οποία μπαίνουν τα χρώματα καθορίζεται από το μήκος κύματος τους.

Όταν μαθαίνουμε για το ουράνιο τόξο, διδασκόμαστε ότι υπάρχουν επτά χρώματα: κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λουλακί και βιολετί.

Τα χρώματα στο ουράνιο τόξο

Τα διαφορετικά χρώματα αναμειγνύονται μεταξύ τους και είναι δύσκολο να ξεχωρίσουμε πού τελειώνει ένα χρώμα και πού αρχίζει ένα άλλο. Ανάμεσά τους υπάρχουν και άλλα χρώματα, όπου αναμειγνύονται – όπως το τιρκουάζ ανάμεσα στο μπλε και το πράσινο.

Το μπλε και το πράσινο είναι το ένα δίπλα στο άλλο στο χρωματικό φάσμα, γι’ αυτό μπορούμε να δούμε το τιρκουάζ όταν αναμειγνύονται μεταξύ τους. Ορισμένα χρώματα, ωστόσο, είναι μείγματα χρωμάτων που δεν βρίσκονται το ένα δίπλα στο άλλο στο φάσμα.

Το καφέ, για παράδειγμα, είναι ένα μείγμα κόκκινου και πράσινου. Αλλά οι κόκκινες και πράσινες ζώνες στο ουράνιο τόξο δεν είναι η μία δίπλα στην άλλη, επομένως δεν τις βλέπουμε να ανακατεύονται για να γίνουν καφέ. Το ίδιο συμβαίνει και με πολλά άλλα χρώματα που είναι μείγματα – εάν οι χρωματικές ζώνες στο ουράνιο τόξο δεν επικαλύπτονται και δεν μπορούν να αναμειχθούν, γράφει η James Rawlings, Λέκτορας Φυσικής, Πανεπιστήμιο Nottingham Trent στο sciencealert.com.

Αλλά υπάρχουν δύο χρώματα που δεν βλέπουμε ποτέ σε ένα ουράνιο τόξο – το μαύρο και το άσπρο. Το μαύρο είναι η απουσία χρώματος – είναι αυτό που βλέπουμε όταν δεν υπάρχει καθόλου φως.

Από την άλλη, το λευκό είναι ένας συνδυασμός όλων των χρωμάτων μαζί. Όταν το φως διαθλάται από σταγόνες βροχής, διαχωρίζει το λευκό φως στο ορατό φάσμα, που σημαίνει ότι δεν είναι πλέον λευκό. Το γκρι είναι ένας συνδυασμός μαύρου και λευκού, και καθώς δεν μπορούμε να δούμε ποτέ μαύρο και άσπρο σε ένα ουράνιο τόξο, δεν μπορούμε επίσης να δούμε το γκρι.