ცისარტყელა

როდესაც ადამიანმა ცაზე პირველად ცისარტყელა შეამჩნია, მაშინ მან ოპტიკის შესახებ არაფერი იცოდა.

მას მერე ცისარტყელაზე ბევრი მითი და ლექსი შეიქმნა. ძველ ინდურ მითოლოგიაში ცისარტყელა ჭექა-ქუხილის ღმერთად ითვლებოდა. ძველ ბერძნულ მითოლოგიაში ცისარტყელა იყო გზა ცასა და დედამიწას შორის, რომლის გასწვრივ დადიოდა მაცნე ღმერთების სამყაროსა და ადამიანთა სამყაროს შორის, სლავური ლეგენდის თანახმად ცისარტყელა იყო გველი, რომელიც წყალს სვამდა მდინარეებიდან. ეგვიპტელებს სჯეროდათ, რომ ცისარტყელაზე გავლისას შეძლებდნენ სქესის შეცვლას. ბიბლიაში კი ცისარტყელა როგორც მიტევების სიმბოლი ისე ჩნდება ცაზე.
მართლაც, ცისარტყელა ზღაპრული სასწაულია, ის ლამაზი და ჯადოსნურია , მაგრამ ეს ჩვეულებრივი, ბუნებრივი მოვლენაა და აქვს მეცნიერული ახსნა.

სინამდვილეში ცისარტყელა მეტეოროლოგიური ფენომენია, ატმოსფერულ-ოპტიკური მოვლენაა, რომლის დროსაც ცაზე შვიდ ფრად შეფერილი რკალი ჩნდება, რომელიც გამოწვეულია, წვიმის წვეთებში მზის სხივის გარდატეხით და არეკვლით. წვიმის წვეთიდან სხივი კუთხის დიდი დიაპაზონთ გამოდის, მაგრამ  სხივების გამოსვლის ყველაზე დიდი ინტენსიუობა სწორედ იმ კუთხეზე შეიმჩნევა, რომელიც შეესაბამება ცისარტყელას. სხვადასხვა სიგრძის სხივი, ანუ სხვადასვა ფერის სხივი წვიმის წვეთიდან სხვადასხვა კუთხით გამოდის, სწორედ ეს განაპირობებს შვიდი გამოყოფილი ფერის არსებობას ცისარტყელაში.

ცისარტყელა იღებს მრავალფეროვან წრიული რკალის ფორმას. მზის შუქით გამოწვეული ცისარტყელა ყოველთვის ჩნდება ცის პირდაპირ მზის მოპირდაპირე მონაკვეთზე. იგი იღებს მრავალფეროვან წრიული რკალის ფორმას.

მზისგან წამოსული ხილული სინათლის სხივები თეთრი ჩანს, მაგრამ ისინი რამდენიმე სხვადასხვა ტალღის სიგრძის (ანუ ფერის) სინათლისგან შედგება. ამ ფერების დანახვა მაშინაა შესაძლებელი, თუ სინათლის სხივი პრიზმაში გაივლის: ამ დროს სხვადასხვა ტალღის სიგრძის მქონე სინათლე სხვადასხვანაირად გარდატყდება, სინათლის სხივი იშლება და ცისარტყელა წარმოიქმნება. წითელ სინათლეს ყველაზე დიდი ტალღის სიგრძე აქვს და ყველაზე ნაკლები ენერგია, იისფერ სინათლეს კი – ყველაზე მოკლე ტალღის სიგრძე და ყველაზე მეტი ენერგია.

ცისარტყელა შეიძლება გამოწვეული იყოს ჰაერის წყლის მრავალი ფორმით. მათ შორისაა არა მხოლოდ წვიმა, არამედ ნისლი, სპრეი და ჰაეროვანი ნამი.

სინათლის სხივი არის ჯადოქარი, რომელსაც ცისარტყელად გადაქცევა შეუძლია.

პირვველად ცისარტყელის წარმოქმნის მიზეზი სრულად ახსნა რენე დეკარტმა თავის ნაშრომში “მეტეორები” , მოგვიანებით კი ნიუტონმა თავის ტრაქტატში “ოპტიკა”, ახსნა ფერების გამოჩენის მიზეზები და პირველი და მეორე რიგის ცისარტყელები.

ნიუტონმა ექპერიმენტულად აღმოაჩინა შუქის დისპრესია.

სწორედ დისპერსიით ახსნა ნიუტონა, რომ ცისარტყელის გაჩენის ფაქტი წვიმის შემდეგ (უფრო სწორედ ის, რომ ცისარტყელა არის მრავალფეროვანი, და არა თეთრი).

შუქის ფაზური სიჩქარის დამოკიდებულება ტალღის სიგრძეზე. მან თავის ცდაში წარმოგვიდგინა თეთრი ფერის სინათლის დაშლა პრიზმაში გავლის დროს.

შუქის დაშლა სპექტრად დისპერსიის შედეგად მისი პრიზმაში გავლისას (ნიუტონის ცდა).
დეკარტის სქემაში სინათლის სხივი ურტყამს წვიმის წვეთს, აღწევს მასში, შიგნიდან ერთჯერ ან მეტჯერ აირეკლება და ბოლოს გამოდის. როდესაც სინათლის სხივი ჰაერიდან წყალში გადადის, ის მიმართულებას იცვლის.
რენე დეკარტი, ორმაგი ცისარტყელა, 1637 წელი


მზის სხივი წვიმის წვეთში ბევრჯერ აირეკლება, რის შედეგადაც იგი ნელ-ნელა კარგავს თავის ენერგიას. სწორედ ამიტომ რაც უფრო ბევრჯერ აირეკლება სხივი წვეთში, მით უფრო სუსტი ცისარტყელა მიიღება. ეს ნიშნავს იმას, რომ ყველაზე კაშკაშა ცისარტყელა მიიღება ისეთი სხივებისგან, რომელებიც მხოლოდ ერთხელ აირეკლებაიან. დაცემულ სხივებთან დახრილ სხივზე მდებარე წერტილების გეომეტრიული მდებარეობა ქმნის კონუსს, რომელიც თვალის მიერ სიმრგვალედ, რკალად აღიქმება. სწორედ ამიტომ აქვს ცისარტყელას რკალის ფორმა.

მეორე ანუ დამატებითი ცისარტყელის წარმოქმნას განაპირობებს ყოველი წვეთის შიგნით სხივის ორმაგი არეკვლა. ამ შემთხვევაში სინათლის სხივები წვიმის წვეთებიდან გამოდიან სხვა კუთხით, ვიდრე გამოდიოდნენ მაშინ როდესაც წარმოიქმნებოდა ჩვეულებრივი ცისარტყელა; ამავდროულად ფერების თანმიმდევრობა დამატებით ცისარტყელაში შეცვლილია.

 რაც უფრო მაღალია დაკვირვების წერტილი — მით უფრო სრულია ცისარტყელა (მთიდან ან თვითმფრინავიდან შესაძლებელია მთლიანი წრის დანახვაც). როდესაც მზე აღიმართება ჰორიზონტიდან 42 გრადუსზე უფრო მაღლა, ცისარტყელა დედამიწის ზედაპირიდან უხილავი ხდება.

გამოყენებული ლიტერატურა:

ატმოსფერული დისპრესია

ზოგადი მეტეოროლოგია

მეტეოროლოგია და კლიმატოლოგია




		

Leave a Comment