รุ้งกินน้ำ

เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นหลังจากฝนตก โดยเกิดขึ้นจากแสงแดดส่องผ่านละอองน้ำในอากาศ ทำให้แสงสีต่าง ๆ เกิดการหักเหขึ้น จึงเห็นเป็นแถบสีต่าง ๆ ปรากฏขึ้นบนท้องฟ้า รุ้งปฐมภูมิจะประกอบด้วยสีม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด และแดง โดยมีสีม่วงอยู่ชั้นในสุดและสีแดงอยู่ชั้นนอกสุด ส่วนรุ้งทุติยภูมิจะมีสีเช่นเดียวกันแต่เรียงลำดับในทิศทางตรงกันข้าม

 

 

เราสามารถมองเห็นรุ้งกินน้ำได้เมื่อมีละอองน้ำในอากาศและมีแสงอาทิตย์ส่องมาจากด้านหลังของผู้สังเกตการณ์ในมุมที่สูงจากพื้นไม่มากนัก โดยส่วนใหญ่รุ้งกินน้ำจะปรากฏให้เห็นชัดเจนเมื่อท้องฟ้าส่วนมากค่อนข้างมืดครึ้มด้วยเมฆฝน ส่วนผู้สังเกตการณ์อยู่ในที่พื้นที่สว่างซึ่งมีแสงส่องจากดวงอาทิตย์ จะทำให้มองเห็นรุ้งกินน้ำพาดผ่านฉากหลังสีเข้ม

ปรากฏการณ์รุ้งกินน้ำยังอาจพบเห็นได้ในบริเวณใกล้กับน้ำตกและน้ำพุ หรืออาจสร้างขึ้นเองได้โดยการพ่นละอองน้ำไปในอากาศกลางแสงแดด รุ้งกินน้ำยังอาจเกิดจากแสงอื่นนอกจากแสงอาทิตย์ ในคืนที่แสงจันทร์มีความสว่างมากๆ อาจทำให้เกิดรุ้งกินน้ำก็ได้ เรียกว่า moonbow แต่ภาพรุ้งที่เกิดขึ้นจะค่อนข้างจางมองเห็นได้ไม่ชัด และมักมองเห็นเป็นสีขาวมากกว่าจะเห็นเป็นเจ็ดสี

การถ่ายภาพวงโค้งสมบูรณ์ของรุ้งกินน้ำทำได้ยาก เพราะจำเป็นต้องกระทำในมุมมองประมาณ 84° ถ้าใช้กล้องถ่ายภาพแบบปกติ (35 mm) จะต้องใช้เลนส์ขนาดความยาว 19 mm หรือเลนส์ไวด์แองเกิลจึงจะใช้ได้ ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่บนเครื่องบิน อาจมีโอกาสมองเห็นรุ้งกินน้ำแบบเต็มวงได้ โดยมีเงาของเครื่องบินอยู่ที่ศูนย์กลางวง

รุ้ง
คำนาม : แสงที่ปรากฏบนท้องฟ้าเป็นแถบโค้งสีต่างๆ 7 สี คือ สีม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง ส้ม แดง
คำวิเศษณ์ : สีเช่นนั้นที่ปรากฏในเพชร

รุ้งกินน้ำ
ยังเปิดไม่เจอครับ แต่น่าจะเป็นคำนามที่แปลเหมือนคำว่ารุ้ง

รุ้งพราย
คำวิเศษณ์ : สีรุ้งที่กรอกอยู่พราวพรายในเพชร หรือเปลือกหอยบางชนิด เช่น หอยมุก

ทรงกลด
คำวิเศษณ์ : มีแสงสีรุ้งเป็นวงกลมล้อมรอบดวงอาทิตย์ หรือดวงจันทร์ คล้ายกลด

Rainbow
คือ ส่วนโค้งของแสงสีที่ปรากฏบนท้องฟ้า เกิดจากการหักเหของแสงอาทิตย์ในละอองน้ำในอากาศ (หลังฝนตก)

Corona
the set of colored rings around the sun or moon created when it shines through a thin cloud
คือ วงแหวน (ชั้นเดียว หรือ หลายชั้น) รอบดวงอาทิตย์ หรือดวงจันทร์ เกิดขึ้นเมื่อแสงส่องผ่านเมฆบาง

Halo
เรียกชื่ออื่นว่า ออรา (aura)
a circular band of colored light, visible around the sun or moon, caused by reflection and refraction of light by ice crystals in the atmosphere
คือ วงกลมแสงสีที่เกิดรอบดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ เกิดจากการสะท้อนและหักเหของแสงภายในเกล็ดน้ำแข็งที่อยู่ในชั้นบรรยากาศ
วิธีดูกลด(ฮาโล)ให้ชัดเจน น้องๆ ควรปิดกั้นดวงอาทิตย์ด้วยมือ หรือวัตถุที่หาได้ใกล้มือ เมื่อน้องๆ ยืดแขนออกจนสุดแล้วกางมือออก ใช้หัวแม่มือบังดวงอาทิตย์ นิ้วที่เหลือจะกางออกเป็นมุมประมาณ 20 ถึง 25 องศา วงของกลด(ฮาโล) จะทำมุมประมาณ 22 องศา จากจุดศูนย์กลาง

 

 

รุ้งละอองน้ำ (Spray Bow) เกิดในลักษณะเดียวกันกับรุ้งกินน้ำ ในกรณีนี้เกิดเพราะละอองน้ำที่พ่นออกจากท้ายเรือโดยสาร

รุ้งกินน้ำสร้างง่ายๆ โดยใช้สายยางรดน้ำพ่นน้ำให้เป็นฝอย น้อยๆ อย่าลืมยืนหันหลังให้ดวงอาทิตย์นะครับ

แสงสะท้อนจากกระจกที่วางอยู่ในอ่างน้ำ จะเกิดรุ้งขึ้นรอบขอบวัตถุ (ในที่นี้คือตัวกล้องที่ใช้ถ่ายภาพ)

 

รุ้งมี 7 สี : ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด(ส้ม) แดง :
รุ้งประกอบด้วยสีมากมายครับ ไล่เรียงตั้งแต่สีม่วงจนกระทั่งถึงสีแดง รุ้งเกิดจากแสงอาทิตย์ จึงมีสีครบเต็มสเปคตรัม (ดูรายละเอียดเรื่องพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าใน Electromagnetic Spectrum) แต่ที่บอกว่ามีเพียง 7 สี เพราะเราพูดถึงเฉพาะสีหลักๆ เท่านั้น ให้ท่องง่ายจำง่าย

รุ้งกินน้ำเกิดวงใหญ่หรือเล็กขึ้นกับอะไร ? :
โค้งรุ้งกินน้ำจะมีขนาดใหญ่ เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ขอบฟ้า เช่น ตอนเช้า หรือ ตอนเย็น

รุ้งกินน้ำทำไมมีสีออกแดงเวลาเย็น ? :
ในตอนเช้าและเย็น แสงจากดวงอาทิตย์ต้องเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศเป็นระยะทางที่ยาวขึ้น แสงสีฟ้าและเขียวจะเกิดการกระเจิง (scattering) คงเหลือแต่แสงสีแดง และเหลือง เป็นส่วนมาก ทำให้รุ้งมีสีออกโทนแดง

รุ้งกินน้ำเกิดเต็มวงกลมได้หรือไม่ ? :
โดยปกติ รุ้งกินน้ำไม่สามารถเกิดเต็มวงได้ เนื่องจากมีพื้นดินมาบังเอาไว้ อย่างไรก็ตาม หากพิจารณาจากข้อจำกัดในการเกิดรุ้งกินน้ำ เราอาจพูดได้ว่า เราสามารถเห็นรุ้งกินน้ำเต็มวงได้ หากอยู่บนเครื่องบิน ที่บินอยู่เหนือกลุ่มของละอองน้ำ หรือ ยืนอยู่บนยอดเขา มองลงไปในหุบเขาที่มีละอองน้ำ เป็นต้น

รุ้งกินน้ำเกิดในตำแหน่งใดบนท้องฟ้า ? : มุมระหว่างเส้นสายตากับรุ้งกินน้ำ (วงปฐมภูมิ) ที่ทำกับเส้นจากรุ้งกับดวงอาทิตย์ มีค่าเท่ากับ 42 องศา ทำให้รุ้งกินน้ำที่เกิดขึ้น เป็นวงโค้ง ไม่ใช่เส้นตรง หรือเส้นแบบอื่นๆ เราเห็นรุ้งกินน้ำตัวเดียวกันเสมอ : เนื่องจากเรามองดูรุ้งกินน้ำในตำแหน่งที่ต่างกัน (ต่อให้ยืนซ้อนกัน ก็ยังต้องนับว่าตำแหน่งที่ดูต่างกัน) เราจะเห็นรุ้งกินน้ำต่างตัวเสมอ เนื่องจากมุมในการมองต่างกัน ดังนั้นน้องๆ ควรจะภูมิใจว่า ธรรมชาติสร้างรุ้งกินน้ำให้เราเห็นเฉพาะบุคคลจริงๆ

ภาพแสดงการเกิดรุ้งกินน้ำ และการมองเห็นรุ้งกินน้ำ จากจุดต่างๆ

รุ้งกินน้ำเกิดจากการหักเหของแสง ? :
รุ้งกินน้ำตัวที่ 1 หรือ รุ้งปฐมภูมิ เป็นรุ้งกินน้ำโค้งที่ชัดที่สุดที่เราเห็นกันเป็นประจำ โค้งสีแดงจะอยู่บนสุด และโค้งสีม่วงจะอยู่ล่างสุด รุ้งปฐมภูมิเกิดจากการที่แสงหักเห 2 ครั้ง และสะท้อน 1 ครั้ง (หักเห-สะท้อน-หักเห)
รุ้งกินน้ำตัวที่ 2 หรือ รุ้งทุติยภูมิ เป็นรุ้งกินน้ำที่ชัดน้อยกว่า และจะเกิดอยู่เหนือรุ้งกินน้ำตัวที่ 1 โดยที่ลำดับสีของสายรุ้งจะสลับกับลำดับสีของรุ้งปฐมภูมิ คือโค้งสีแดงจะอยู่ล่างสุด และโค้งสีม่วงจะอยู่บนสุด รุ้งทุติยภูมิเกิดจากการที่แสงหักเห 2 ครั้ง และสะท้อน 2 ครั้ง (หักเห-สะท้อน-สะท้อน-หักเห)

รุ้งกินน้ำไม่ได้เกิดขึ้นทุกครั้งหลังฝนตก (มีละอองฝน) และแดดออก (มีแสงอาทิตย์) ? :
ในข้อนี้ อาจเป็นที่ถกเถียงกันได้ แต่ถ้าเราอาศัยความรู้เกี่ยวกับรุ้งกินน้ำที่เราทราบดีแล้ว เราน่าจะสามารถกล่าวได้ว่า
"รุ้งกินน้ำเกิดทุกครั้งที่มีสภาพเหมาะสม (มีละอองฝน + แสงแดดส่อง) แต่เราไม่เห็นรุ้งกินน้ำ เนื่องจากเราไม่ได้อยู่ในตำแหน่งที่จะเห็นมันต่างหาก"

รุ้งกินน้ำดูชัดเท่ากันทั้งตัว :
รุ้งกินน้ำที่อยู่ใกล้พื้นดิน จะดูชัดเจนกว่ารุ้งกินน้ำตัวเดียวกันที่อยู่สูงขึ้นไป เนื่องจากรูปร่างของหยดน้ำใกล้พื้นดินมีรูปทรงที่กลมกว่า ทำให้การหักเหและสะท้อน เกิดขึ้นดีกว่า

 

ทำไมรุ้งกินนำ้ถึง "โค้ง"

รุ้งกินน้ำประกอบด้วยแถบสีทั้งหมด 7 แถบ คือ สีม่วง สีคราม สีน้ำเงิน สีเขียว สีเหลือง สีส้ม และสีแดง แถบสีรุ้งนี้จะปรากฏขึ้นบนท้องฟ้าในลักษณะ "โค้ง" เพียงอย่างเดียวเท่านั้น เรอเน เดคาร์ตส์ นักปรัชญาและนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้อธิบายปรากฏ- การณ์รุ้งกินน้ำ "โค้ง" ไว้ตั้งแต่ปี พ.ศ.2180 โดยเปรียบเทียบการเกิดรุ้งกินน้ำกับปรากฏ-การณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อแสงตกกระทบลูกแก้วทรงกลมซึ่งแทนหยดน้ำจริงๆ และเนื่องจาก เดคาร์ตส์ได้อธิบายไว้ค่อนข้างยาวและเข้าใจยาก เคอร์รี่ เอมมานูเอล ศาสตราจารย์ด้านอุตุนิยมวิทยา จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งเมสซาซูเซ็ตต์ (MIT) จึงเรียบเรียงคำ-อธิบายของเดคาร์ตส์ ขึ้นมาใหม่ทำให้สามารถเข้าใจการเกิดรุ้งกินน้ำได้ง่ายขึ้น เมื่อแสงตกกระทบกับหยดน้ำจะทำให้แสงเกิดการหักเหหรือโค้งงอ แสงที่ผ่านออกมาทางด้านหลังของหยดน้ำ ก็จะเกิดการหักเหที่มากกว่าเดิม ส่วนต่างมุมที่แสงตก-กระทบและผ่านออกไปมีค่าเฉลี่ยประมาณ 42 องศา โดยที่แสงแต่ละสีจะมีการโค้งงอหรือเบี่ยงเบนต่างกัน แสงสีแดงจะมีมุมเบี่ยงเบนทิศทางมากกว่าแสงสีฟ้า ด้วยเหตุนี้จึงทำให้สามารถเห็นแถบสีรุ้งได้ สำหรับรุ้งกินน้ำที่เห็นบนท้องฟ้านั้นเกิดจากแสงอาทิตย์ตกกระทบละอองน้ำฝนจำนวนมากมายนับเป็นล้านๆ หยดและผ่านออกด้วยค่ามุมเฉลี่ย 42 องศานี้ ผู้ที่ยืนอยู่ในตำแหน่งต่างกันประมาณ 2-3 ฟุต จะเห็นรุ้งกินน้ำขึ้นในตำแหน่งเดียวกัน แต่รุ้งกินน้ำที่ทั้งสองเห็นนั้นจะไม่ใช่รุ้งกินน้ำเส้นเดียวกัน เพราะรุ้งกินน้ำที่ทั้งสองเห็นจะเกิดจากละอองน้ำฝนที่อยู่ต่างตำแหน่ง ส่วนเหตุที่รุ้งกินน้ำ "โค้ง" ไม่เป็นเส้นตรงหรือรูปทรงอื่นๆนั้น เนื่องจากละอองน้ำฝนหลายๆ ละอองนั้นทำให้แสงเปลี่ยนทิศต่างกัน คือมีทั้งที่โค้งเป็นขึ้นมุม 42 องศา โค้งลงเป็นมุม 42 องศา และโค้งออกทางด้านข้างของละอองน้ำ แต่คนเราจะเห็นเพียงแสงสีรุ้งที่โค้งขึ้นมากกว่า 42 องศาเท่านั้น