یک معما ؟؟؟!!!
اولین کسی که به طور جدی در باره این مسئله مطالعه کرد رنه دکارت بود. قبل از دکارت کسانی مانند قطب الدین شیرازی یا تیودوریك در این باره تحقیق کرده بودند. دکارت با توجه به قوانین شکست همزمان ولی به طور جداگانه از اسنل (بنیان گذار اصلی قوانین شکست و بازتاب) به شرح رنگین کمان پرداخت و در سال 1637 نتایج خود را منتشر کرد.
اول از همه توجه كنیــد كـه قطـره هـای آب در حـال سـقوط كروی شكل اند، پس به سراغ نحوه برهــم كنـش یـك پرتـو نـور سـفید ، بـا یـك كـره شـفاف مـی رویـم .
بخـش بزرگی از نور فـرودی، در حـول و حـوش زاویـه 138 درجه از قطره خارج می شود. به عبــارت دیـگر، شـدت نـور خروجی در تمام زوایا یكسان نیست و بیشتر نـور رنگینـی كـه از قطره بیرون می رود، با جهت تابش خورشید، زاویه حــدود 138 درجه یا معادل آن 42 درجه می سازد. البته ایــن زاویـه، بستگی به رنگ پرتو دارد و بین 40 تا 42 درجه برای رنگهای قرمز تا بنفش متفاوت است. بنابراین می توان تصور كـرد كـه تنها در زوایای حــدود 42 درجـه، پرتوهـای رنـگی بـه طـور مؤثر از قطره خارج می شوند. حالا تصور شكل رنگین كمــان، كـار سـاده ای اسـت فـرض كنید در بعد از ظــهر، خورشـید در حـال تـابش و فضـا پـر از قطره های كروی آب است و شما هم پشت به خورشــید و رو به شرق ایستاده اید، در این وضعیت نور رنــگی كـه بـه چشـم شما می رسد، مجموعه نورهای خـارج شـده از تمـام قطراتـی است كه خط واصل چشم شما و آنها با راستای نور خورشید، زاویه بین 40 و 42 درجه می سازد. مكان هندسی این قطره ها مخروطی بــه رأس چشـم شماسـت كه نیم زاویه رأس آن حدود 42 درجه است. چیزی كه شما از رأس این مخروطی می بینید مقطع آن است، یعنی یك نوار دایره ای به پهنای زاویه ای بین 40 و 42 درجه كه رنگهای قرمز تا بنفش را در خــود جـای داده اسـت، البتـه سطح افق، این دایره را قطع می كند و چون قطـرات آب تنـها در هـوا حضـور دارنـد، شـما تنـها كمـانی از یـــك دایــره را میبینید. این كمان، وقتی پرتو خورشید موازی با افـق اسـت، یعنی هنگام غروب به بیشینه خــود مــی رسـد و بـه نیـم دایـره تبدیل می شود. البته در آســمان و مثـلا از درون هـواپیمـا در شرایط مساعد می تـوان رنگیـن كمـان دایـره ای را هـم دیـد.
علت این که داخل رنگین کمان بنفش و بیرون آن قرمز دیده میشود آن است که طیف نوری که به چشم ما میرسد از قطرت مختلف خارج شده است بطوری که چشمان ما در هر موقعیت نور قرمز را از قطرات خارجی تر و نور بنفش را از قطرات داخلی تر دریافت میکند
