چرا رنگ‌های رنگین‌کمان شامل سیاه، قهوه‌ای و طوسی نمی‌شود؟

برای تشکیل رنگین‌کمان به چند قطره آب مانند باران یا حتی مه نیاز است و خورشید که از پشت سر بتابد و کاملاً در پایین زمین باشد و رنگین کمان با عبور نور از قطرات آب ایجاد می شود.

نوری که از خورشید تابیده‌ می‌شود برای انسان‌ها سفید به نظر می رسد. اما این نور سفید در واقع از ترکیبی از رنگ های مختلف تشکیل شده است. وقتی نور از یک قطره باران عبور می کند، این رنگ ها می توانند از هم جدا شوند. نور به صورت امواجی حرکت می کند، مانند امواجی که در سراسر اقیانوس حرکت می کنند. هر کدام از رنگ‌های رنگین کمان دارای طول موج متفاوتی هستند.

این بدان معنی است که فاصله بین نوک موج برای هر رنگ طول متفاوتی دارد. رنگ ها، از بنفش با کوتاه ترین طول موج تا قرمز با طولانی ترین، "طیف مرئی" نامیده می شوند.

قطرات باران بیشتر شبیه توپ های کوچک به نظر می رسند تا اشکال اشکی که ما اغلب می کشیم. هنگامی که نور به یکی از این توپ های کوچک آب برخورد می کند، نور می تواند جهت خود را تغییر دهد که به اصطلاح علمی به آن "انکسار" می‌گویند.

هر یک از طول موج های مختلف با مقدار کمی متفاوت شکست مواجه می‌شوند. اگر نور با زاویه مناسب به قطره باران برخورد کند، انکسار طول موج ها را به رنگ های مختلف جدا می کند. از آنجایی که نور، زیادی از طریق قطرات باران شکسته می شود، این رنگ ها به صورت رنگین کمانی در آسمان پدیدار می‌شوند. ترتیب ورود رنگ ها بر اساس طول موج آنها تعیین می شود.

زمانی که در کودکی آموزش‌هایی در خصوص رنگین کمان داده‌ می‌شود، تنها از رنگ‌های قرمز، نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش نام برده می‌شود، اما این کاملاً درست نیست.

رنگ های مختلف با یکدیگر ترکیب می شوند و تشخیص اینکه یک رنگ به کجا ختم می شود و دیگری شروع می شود دشوار است. رنگ های دیگری نیز در بین آنها وجود دارد، جایی که آنها مخلوط می شوند، مانند فیروزه ای بین آبی و سبز.

آبی و سبز در طیف رنگی در کنار یکدیگر قرار دارند، به همین دلیل است که ما می توانیم فیروزه را در جایی که با یکدیگر ترکیب می شوند، ببینیم. با این حال، برخی از رنگ‌ها ترکیبی از رنگ‌هایی هستند که در این طیف در کنار یکدیگر نیستند.

برای مثال قهوه ای ترکیبی از قرمز و سبز است. اما نوارهای قرمز و سبز رنگین کمان در کنار هم نیستند، بنابراین ما نمی بینیم که آنها با هم مخلوط می شوند تا قهوه ای شوند. همین مورد برای بسیاری از رنگ‌های دیگر که مخلوط هستند نیز صدق می‌کند، اگر نوارهای رنگی در رنگین کمان با هم همپوشانی نداشته باشند، نمی‌توانند با هم ترکیب شوند.

اما دو رنگ وجود دارد که ما هرگز در رنگین کمان نخواهیم دید، سیاه و سفید. مشکی فقدان رنگ است، این چیزی است که وقتی اصلاً نور وجود ندارد می بینیم.

از طرفی سفید ترکیبی از همه رنگ ها با هم است. هنگامی که نور توسط قطرات باران شکسته می شود، نور سفید را به طیف مرئی جدا می کند، به این معنی که دیگر سفید نیست. خاکستری ترکیبی از سیاه و سفید است، و از آنجایی که ما هرگز نمی‌توانیم سیاه و سفید را در رنگین کمان ببینیم، همچنین نمی‌توانیم رنگ‌هایی را که از ترکیب آنها ساخته شده‌اند، ببینیم.