Gökkuşakları

[bluemoon24]

Neden gökkuşağı olur, bilir misiniz? Bilseniz bile, yanılıp

yanılmadığınızı anlamaya çalışın. Kağıdı, kalemi alıp, kırılma, yansıma, tam

yansıma, renklere ayrışma gibi optik kurallarını kullanarak kendinizi bir kere

sınayın. Çok küçük olduğu için küresel bir şekil alan yağmur damlacığını çizin;

Güneş'ten gelip damlacık içine giren-çıkan değişik ışınları dikkatle belirtin;

şunları göreceksiniz: Damlacık yüzeyine 0-90° arasındaki her açıyla düşen

sayısız Güneş ışını vardır. Bunların hepsi kısmen yansır, kısmen de kırılarak

damlacık içine girer; yani her ışın, damlacık yüzeyinde iki çatala bölünür.

Damlacık içine giren her ışın, onun yüzeyinde başka bir noktada yine

kısmen yansıyarak damla içinde kalır, kısmen kırılarak dışarı çıkar. Tam yansıma

dediğimiz, ışının tümüyle yansıyarak içeride kaldığı durum hemen hemen hiç

olmaz. Işının damlacık içinde kalan kolu, tekrar tekrar yukarıda sözü edilen

yansıma-kırılma değişikliğine uğrayarak çatallaşır; fakat her seferinde

kırılarak dışarı kaçan kayıp ışın yüzünden, gittikçe zayıflar. Güneş

ışığının saf renkte bileşenlerine ayrışması, girişteki ilk kırılma ile, sıfır,

bir ya da daha çok sayıdaki iç yansımadan sonra, son çıkıştaki kırılma sırasında

iki kez olur. Ama pek çok ışın ve pek çok yansıma olduğu için, damlacığın her

tarafından adeta dışarı fışkıran, pek çok da basit renkte ışın vardır.

Buraya kadar iyi. Ama saf renklerin iç içe nasıl düzgün daire şeklinde

sıralanarak oluşabildiğini açıklayamadık henüz. Göğün bakmakta olduğumuz

kısmında, etrafa her yönde, her renkte ışınlar saçan sayısız damlacık varken,

nasıl oluyor da bazı özel damlacıklar sıralanarak, gökkuşağı görüntüsü vermek

üzere bizi seçiyor? Cevap basit, ama açıklanması biraz karışık.

Kırılma sonucunda bileşik bir ışık ışını saf renk bileşenlerine ayrışır.

Bu, kırılma indeksinin ışığın dalga boyuna bağlı olmasından ileri gelir. Bir

saydam ortamdan diğerine geçen ışının yönü, kısa dalga boyunda uzun dalga

boyunda olduğundan daha fazla sapar. Böylece, kırmızıdan mora bütün bileşenler

dar bir yelpaze oluşturur; prizmada olduğu gibi.Damlacığa giren ışınla,

belirli bir sayıda iç yansımadan sonra dışarı çıkan, renklerine ayrışmış fakat

zayıflamış ışın genellikle aynı yönde olmaz; bunların arasındaki, sapma açısı

diyebileceğimiz yön değişikliğini ele alalım. Damlaya giren ışının geliş açısı

(ışının damlacık yüzeyine dik yönle yaptığı açı) 90° den başlayarak azaldıkça,

sapma açısı da önce azalıyor; en düşük bir değere eriştikten sonra tekrar

artmaya başlıyor. İşte bu kritik dönüş noktasında, oldukça geniş bir

açısal yelpaze içinden gelerek damlacık üzerine düşen fazla miktarda Güneş

ışını, hemen hemen aynı (en düşük) sapmayı gerçekleştirdikleri için,

birbirlerini destekleyerek kuvvetli bir huzme oluşturabiliyorlar. Bu huzmeleri

gözümüze erişen bütün damlacıklar ise, Güneş'le gözümüzü birleştiren eksen

etrafında, tepe yarı açısı en küçük sapma açısı olan bir koni üzerinde

bulunuyor. Böylece renkli huzme, sanki tam tepe noktasından seyredilen

bir koni yüzeyi gibi, yani bir daire yayı şeklinde görünüyor; bu yüzden belki de

gökkuşağına renk konisi demek daha doğru olurdu. Görüldüğü sanılan dairenin

tam merkezinde de başımızın Güneş ışığı altındaki gölgesi bulunur (tabii bir

yere gölgesi düşüyorsa). Şimdi, havadaki kırılma indeksi 1.33 olan bir

su damlacığını daha yakından ele alabiliriz. Damlacık içinde sadece bir defa

yansıdıktan sonra dışarı çıkan ışınlar, yaklaşık 42° lik bir koni ile ilk

gökkuşağını; iki defa yansıdıktan sonra çıkanlar ise 52° lik bir koni olarak

daha dıştaki ikinci gökkuşağını verir. Biraz dikkatli bir inceleme, renk

sıralamasının ilk kuşakta içte mor dışta kırmızı; ikincide içte kırmızı dışta

mor olacağını gösterir. Damlacık içindeki yansıma sayısı arttıkça, oluşacak her

yeni kuşağın eni daha genişlerken, renkleri gittikçe zayıflar. Üçüncü ve

dördüncü kuşaklar, sadece daha zayıf olmakla kalmayıp ayrıca Güneş tarafında

oluştukları için, daha sonrakiler ise görülemeyecek kadar zayıf oldukları için,

ikiden fazla gökkuşağı görmek herhalde kimseye nasip olmamıştır.

Böylece, ikincisi biraz nazlı görünen iki taneyle sınırlı da olsa,

herkesin tamamen kendine ait bir gökkuşağı takımı olduğu ortaya çıkıyor. İkimiz

de aynı şekilde görsek, hatta birbirimize göstersek bile, benim gökkuşağımı

sizin, sizinkini benim görmemiz mümkün değil; çünkü iki ayrı gözün aynı anda

aynı noktadan bakmasına izin yok. Sivri ucu daima gözümüzden başlayan ve

bizden hiç ayrılmayan, kişisel renk konilerimiz, yani gökkuşaklarımız, daima

bizimle birlikte hareket edecekler, açıları hep aynı kalacak; yani gökkuşağı

altından geçme fantezisi hiçbir zaman gerçekleşemeyecek. Başka

Yağmurların Kuşakları Yağmuru su yerine başka sıvılardan olabilecek

hayali gezegenlerde gökkuşağı olabilir mi? Genellikle birinci gökkuşağının

oluşması biraz kritik. Metan, amonyak, kükürtlü hidrojen yağmurları altındaki

gökkuşakları, kırılma indeksi 2'nin altında olduğu sürece, bizimkinden farklı

açılarda (yani çaplarda) olmak üzere görülebilirdi. Her ne kadar sıvı

halde bulunamasa da, elmas damlacıklarıyla yüklü bir atmosfer düşünmemiz

yadırganmazsa, elmasın yüksek indeksi (2.42) birinci kuşağa izin vermediği için,

gökkuşakları ancak ikinciden itibaren görülebilecek, fakat bunlar daha geniş ve

parlak olacaklardı. Yansımaların Oyunu Durgun bir göl ya da

deniz kıyısında iseniz, asıl gökkuşağınızla birlikte iki tür yansıma görme şansı

elde edebilirsiniz. Bunlardan biri, hem Güneş hem de göl arkanızda iken olur:

Güneş'in gölden yansıyarak, gölün içindeki görüntüsünden çıkıyormuş gibi gelen

ışınlarının oluşturduğu, daha yüksek bir gökkuşağı. Bu kuşağın ufuk

çizginize göre simetriğini hayalinizde canlandırabilirseniz, asıl gökkuşağınız

ile tam bir daire oluşturduğunu göreceksiniz. Gölden, onun arkanızda bir

yerlerde olduğunu unutacak kadar uzakta iseniz, gördüğünüz manzarayı mucize

olarak kabul etmeniz mümkün. Bir diğer yansıma, Güneş yine arkanızda

fakat göl önünüzde ise meydana gelebilir: Göl aynasındaki kendi görüntünüzün

görebileceği, aslında size ait olmayan bu kuşağı oluşturan ışınlar, size ancak

gölden yansıyarak görünebileceği için, asıl gökkuşağınızla, onun göl yüzeyinden

yansıyan simetrik hayalini birlikte görürsünüz. Eğer kıyıdan uzakta, göl

ortasında iseniz, her iki tür yansıma da mümkün olabilir. Ve önünüzde,

birbirleri ile ufuk çizgisi üzerinde kesişen, simetrik, iki ayrı tam daire kuşak

oluşur. Etrafta başka kimse yoksa, bu çok ender görülebilecek hazinenin sadece

size ait olduğuna artık inanabilirsiniz. Akşama Doğru

Gökkuşağının çoğunlukla yağmurdan sonra ve akşama doğru görüldüğünü

farketmişsinizdir. Acaba neden? Bunun açıklaması kolay: Bir kere, atmosfer

yaygın şekilde su damlacıkları ile yüklü olmalı ki renk konisi yeterince derin

olabilsin; böylece koni üzerinde bulunan, birbirlerini destekleyecek damlacık

sayısı çoğalsın; o halde yağmur biraz önce yağmış ya da yağıyor

olmalı.İkincisi, renklere ayrışacak Güneş ışığı olmalı. Yağmurla

birlikte Güneş ışığı ise, genellikle üstümüzdeki yağmur bulutları kütlesinin

batıya doğru son bulduğu yerden Güneş'in açığa çıkmasıyla, yani akşama doğru

(bazan da sabah, gün doğduktan biraz sonra) gözlenir. Bu da, çoğu zaman,

yağmurun son bulma eğilimine bir işarettir. Güneş'in çok alçakta, ufuk

çizgisinin hemen üstünde olması durumunda, kırmızı dışındaki renklerini

atmosferde kaybetmiş olabilir; ama üzülmeyin, gökkuşağınız bu sefer kırmızı bir

kuşak olarak yine belirecektir. Güneş daha yüksekte iken de gökkuşağı

olabilir. Ama, başımızın yerdeki gölgesi bize yakın olduğu için, merkezi bu

gölge olan dairesel, renkli kuşak, yerdeki Güneş'le iyice aydınlanmış,

açıklı-koyulu diğer görüntülerle yarışmak, onları yenerek ayırdedilebilmek

zorluğu ile karşı karşıyadır. Yine de, dikkatli bir gözlemci, basınçlı

hortumdaki bir iğne deliğinden fışkırarak toz halinde havaya dağılan su

damlacıklarının meydana getirdiği bir mini gökkuşağını; hatta Güneş tepedeyse

kuşağın tam bir daire tamamladığını farkedebilir. Tabii ki kuşağın koni açısı

hep aynı kalır: 42 derece. Çarpık Bir Kuşak Alışık olduğumuz

daire yayı şeklindeki gökkuşakları, arka plandaki, genellikle uzak, yeri ve

derinliği pek iyi anlaşılamayan, bulutlu bir göğe karşı görüldüğünden, tam

tepesinden bakılan bir dairesel koninin algılanabileceği gibi, daire yayı olarak

yorumlanır. Yağmur damlacıkları bu koni yüzeyinin herhangi bir yerinde,

bizden belki 1 metre, belki 1000 metre uzakta bulunabilir. Bazen, çok seyrek de

olsa, çok özel bir başka durumla da karşılaşabiliriz. Gece radyasyonla soğuyan

atmosferin yerdeki bazı bitki yüzeyleri üzerinde çiğ şeklinde oluşturduğu su

damlacıkları, sabah güneşiyle aydınlanınca, bunlardan sadece renk konimiz

üzerinde bulunanlar bize renkli kuşağın bir parçası olarak görünür.

Üzerinde bulundukları zeminden bağımsız olarak algılayabilseydik,

bunları yine bir daire üzerindeymiş gibi görecektik. Fakat zemin belirgin bir

referans düzlemi teşkil ettiği için, kuşak yere yapışık şekilde, yani sanki koni

ile zeminin arakesiti şeklinde yere çizilmiş bir hiperbolik yerkuşağı olur,

çıkar. Bazı güzelliklerin, altında yatan gerçek nedenlerin

açıklanmasıyla, hatta başkalarınca biliniyor olmasıyla büyüsünden, değerinden

kaybedeceğini düşünüyor olabilirsiniz. Bunun tam tersine, nedenini bilmenin

verebileceği heyecanı tatmak da isteyebilirsiniz. Göreceğiniz ilk

gökkuşağında kendinizi sınayın. Güzelliğinde ve yarattığı duygularda herkesin

birleşebildiği belki de tek olayın, gökkuşaklarının, ancak seyredenler varsa

varolduğunu, herkes gibi sizin de gökkuşağınızın (bütün renk kuşaklarınızın)

tümüyle size ait olduğunu düşünerek tekrar bakın.



Doğan Cüceloğlu ..yeniden İnsan İnsanaİçimizdeki Çocuk-(Doğan Cüceloğlu)Sorun Çözme Teknikleri (Doğan Şahiner )Dişleriyle Doğan BebekSiyaset, Bilim Ve Tarih Bilinci (Doğan Özlem )The Benefits Of TreesEnerji TasarrufuAlternatif Ucuz Enerji KaynaklarıErozyonun Tanımı Ve ÇeşitleriDünyamızın HareketleriDoğalgazDeve KuşlarıTeknolojik CellatlarımızKüresel IsınmaÇimento İşkolu Ve SorunlarıAtmosferin Başlıca Gaz KirleticileriNükleer EnerjiYapay KristallerHyrogen Fuel  The Fuel Of FutureKentiçi Ulaşımı Ve Çevre Sorunları