Gökkuşakları, güneş ışınlarının yağmur damlalarından bir gözlemcinin gözlerine saçılmasıyla oluşur. Çoğu yağmur damlası, tasvir edilen ‘gözyaşı damlası’ şeklinden ziyade küreseldir ve bir gökkuşağının görülmesi için gerekli koşulları sağlayan bu küresel şeklidir.
Bir gökkuşağının oluşması için güneşin ve yağmur damlalarının gözlemciye göre konumu tam olarak doğru olmalıdır:
Güneşin izleyicinin arkasında olması gerekiyor
Güneşin, ufkun üzerinde 42 ° ‘den daha az bir açıyla gökyüzünde düşük olması gerekir. Gökyüzünde güneş ne kadar düşükse, izleyici o kadar çok gökkuşağı yayı görecektir
İzleyicinin önünde yağmur, sis veya başka bir su damlası kaynağı olmalıdır
Yağmur damlalarının boyutu, bir gökkuşağının geometrisini doğrudan etkilemez, ancak sis veya sis, etkiyi daha fazla dağıtma eğilimindedir (bkz. Sis tenekeleri).
Gökkuşakları yalnızca gün doğumunda veya günbatımında düz zeminde yarı dairesel görünür, güneş tam olarak ufukta olduğunda, çoğu zaman bir yayın daha küçük bir bölümü görülür.
Işığın yağmur damlasına çarpmasının etkisi
Su havadan daha yoğun olduğu için, havadan bir yağmur damlasına bir açıyla geçen ışık, kırılma adı verilen bir süreçte yavaşlar ve yön değiştirir.
Güneş ışığı, farklı miktarlarda yavaşlayan ve daha kısa mavi ve mor dalga boyları ile kırmızı ışığın daha uzun dalga boylarına doğru hafifçe artan bir yön değişikliğinden geçerek beyaz ışığın bölünmesine veya dağılmasına neden olan birçok farklı dalga boyundan oluşan ışıktan oluşur.
Işığın damlacığa girdiği açılar doğru ise, damlacığa giren ışığın bir kısmı damlanın iç kenarından içten yansıyacak ve damladan çıkacak ve sudan havaya geçerken tekrar kırılmaya uğrayacaktır.
Bu görüntü, ışık yolunun bir damlacığın içinden nasıl geçtiğini gösterir
Gökkuşağını görmek
Doğru yerde duran bir gözlemci, dağılan güneş ışığının kendilerine doğru yansıdığını görecektir. Gözlemcinin gözüne ulaşan birçok damlaların saçtığı ışık, renkli bir gökkuşağı olarak görünecektir. Kırmızıdan mora kadar yaklaşık iki derece değişen açılarda farklı renkler damlacıklardan çıkar. Bir gözlemcinin gördüğü kırmızı ışık, aşağıdaki resimde gösterildiği gibi, mor ışığı gözlemciye doğru saçan damlalardan biraz daha yüksek atmosferdeki düşüşlerden gelir
