ผญา..วันละคำ

15 ก.ย.55

• ชื่อว่าแนวเด็กน้อย ตากอความคึดหม่อ ได้กอขอข้อหล่อ ความเว้าผัดอยู่ดาว
• เด็กน้อยมีความฮู้สองสามความมันก็อ่ง ผู้ใหญ่ฮู้ตั้งล้านก็อำไว้บ่ค่อยไข

   ความรู้มีเพียงน้อยนิด อย่าหยิ่งผยองอวดรู้

การเกิดรุ้งกินน้ำ

การเกิดรุ้งกินนำ

รุ้งกินน้ำ เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นหลังจากฝนตก โดยเกิดขึ้นจากแสงแดดส่องผ่านละอองน้ำในอากาศ ทำให้แสงสีต่าง ๆ เกิดการหักเหขึ้น จึงเห็นเป็นแถบสีต่าง ๆ ปรากฏขึ้นบนท้องฟ้า รุ้งปฐมภูมิจะประกอบด้วยสีม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด และแดง โดยมีสีม่วงอยู่ชั้นในสุดและสีแดงอยู่ชั้นนอกสุด ส่วนรุ้งทุติยภูมิจะมีสีเช่นเดียวกันแต่เรียงลำดับในทิศทางตรงกันข้ามการมองเห็น


การมองเห็น
เราสามารถมองเห็นรุ้งกินน้ำได้เมื่อมีละอองน้ำในอากาศและมีแสงอาทิตย์ส่องมาจากด้านหลังของผู้สังเกตการณ์ในมุมที่สูงจากพื้นไม่มากนัก โดยส่วนใหญ่รุ้งกินน้ำจะปรากฏให้เห็นชัดเจนเมื่อท้องฟ้าส่วนมากค่อนข้างมืดครึ้มด้วยเมฆฝน ส่วนผู้สังเกตการณ์อยู่ในที่พื้นที่สว่างซึ่งมีแสงส่องจากดวงอาทิตย์ จะทำให้มองเห็นรุ้งกินน้ำพาดผ่านฉากหลังสีเข้มปรากฏการณ์รุ้งกินน้ำยังอาจพบเห็นได้ในบริเวณใกล้กับน้ำตกและน้ำพุ หรืออาจสร้างขึ้นเองได้โดยการพ่นละอองน้ำไปในอากาศกลางแสงแดด รุ้งกินน้ำยังอาจเกิดจากแสงอื่นนอกจากแสงอาทิตย์ ในคืนที่แสงจันทร์มีความสว่างมากๆ อาจทำให้เกิดรุ้งกินน้ำก็ได้ เรียกว่า moonbow แต่ภาพรุ้งที่เกิดขึ้นจะค่อนข้างจางมองเห็นได้ไม่ชัด และมักมองเห็นเป็นสีขาวมากกว่าจะเห็นเป็นเจ็ดสีการถ่ายภาพวงโค้งสมบูรณ์ของรุ้งกินน้ำทำได้ยาก เพราะจำเป็นต้องกระทำในมุมมองประมาณ 84° ถ้าใช้กล้องถ่ายภาพแบบปกติ (35 mm) จะต้องใช้เลนส์ขนาดความยาว 19 mm หรือเลนส์ไวด์แองเกิลจึงจะใช้ได้ ถ้าผู้สังเกตการณ์อยู่บนเครื่องบิน อาจมีโอกาสมองเห็นรุ้งกินน้ำแบบเต็มวงได้ โดยมีเงาของเครื่องบินอยู่ที่ศูนย์กลางวง

กระบวนการเกิดรุ้งกินน้ำในธรรมชาติ เป็นอย่างนี้นะครับ
แสงเดินทางมาถึงหยดน้ำแสงเกิดการหักเห เนื่องจากมีการเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่มีความหนาแน่นต่างกัน (จากอากาศสู่น้ำ) โดยแสงสีน้ำเงินจะหักเหมากกว่าแสงสีแดงแสงเกิดการสะท้อนภายในหยดน้ำ เนื่องจากผิวภายในของหยดน้ำ มีความโค้งและผิวคล้ายกระจกแสงเกิดการหักเห จากภายในหยดน้ำผ่านสู่อากาศอีกครั้งเมื่อดูโดยรวม มุมสะท้อนของแสงสีแดง คือ 42 องศา ในขณะที่มุมสะท้อนของ แสงสีน้ำเงิน คือ 40 องศา
รุ้งมี 7 สี : ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด(ส้ม) แดง : รุ้งประกอบด้วยสีมากมายครับ ไล่เรียงตั้งแต่สีม่วงจนกระทั่งถึงสีแดง รุ้งเกิดจากแสงอาทิตย์ จึงมีสีครบเต็มสเปคตรัม (ดูรายละเอียดเรื่องพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในElectromagnetic Spectrum) แต่ที่บอกว่ามีเพียง 7 สี เพราะเราพูดถึงเฉพาะสีหลักๆ เท่านั้น ให้ท่องง่ายจำง่ายรุ้งกินน้ำเกิดวงใหญ่หรือเล็กขึ้นกับอะไร ? : โค้งรุ้งกินน้ำจะมีขนาดใหญ่ เมื่อดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ขอบฟ้า เช่น ตอนเช้า หรือ ตอนเย็นรุ้งกินน้ำทำไมมีสีออกแดงเวลาเย็น ? : ในตอนเช้าและเย็น แสงจากดวงอาทิตย์ต้องเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศเป็นระยะทางที่ยาวขึ้น แสงสีฟ้าและเขียวจะเกิดการกระเจิง (scattering) คงเหลือแต่แสงสีแดง และเหลือง เป็นส่วนมาก ทำให้รุ้งมีสีออกโทนแดงรุ้งกินน้ำเกิดเต็มวงกลมได้หรือไม่ ? : โดยปกติ รุ้งกินน้ำไม่สามารถเกิดเต็มวงได้ เนื่องจากมีพื้นดินมาบังเอาไว้ อย่างไรก็ตาม หากพิจารณาจากข้อจำกัดในการเกิดรุ้งกินน้ำ เราอาจพูดได้ว่า เราสามารถเห็นรุ้งกินน้ำเต็มวงได้ หากอยู่บนเครื่องบิน ที่บินอยู่เหนือกลุ่มของละอองน้ำ หรือ ยืนอยู่บนยอดเขา มองลงไปในหุบเขาที่มีละอองน้ำ เป็นต้น
รุ้งกินน้ำเกิดในตำแหน่งใดบนท้องฟ้า ? : มุมระหว่างเส้นสายตากับรุ้งกินน้ำ (วงปฐมภูมิ) ที่ทำกับเส้นจากรุ้งกับดวงอาทิตย์ มีค่าเท่ากับ 42 องศา ทำให้รุ้งกินน้ำที่เกิดขึ้น เป็นวงโค้ง ไม่ใช่เส้นตรง หรือเส้นแบบอื่นๆเราเห็นรุ้งกินน้ำตัวเดียวกันเสมอ : เนื่องจากเรามองดูรุ้งกินน้ำในตำแหน่งที่ต่างกัน (ต่อให้ยืนซ้อนกัน ก็ยังต้องนับว่าตำแหน่งที่ดูต่างกัน) เราจะเห็นรุ้งกินน้ำต่างตัวเสมอ เนื่องจากมุมในการมองต่างกัน ดังนั้นน้องๆ ควรจะภูมิใจว่า ธรรมชาติสร้างรุ้งกินน้ำให้เราเห็นเฉพาะบุคคลจริงๆ
รุ้งกินน้ำเกิดจากการหักเหของแสง ? : รุ้งกินน้ำตัวที่ 1 หรือ รุ้งปฐมภูมิ เป็นรุ้งกินน้ำโค้งที่ชัดที่สุดที่เราเห็นกันเป็นประจำ โค้งสีแดงจะอยู่บนสุด และโค้งสีม่วงจะอยู่ล่างสุด รุ้งปฐมภูมิเกิดจากการที่แสงหักเห 2 ครั้ง และสะท้อน 1 ครั้ง (หักเห-สะท้อน-หักเห) รุ้งกินน้ำตัวที่ 2 หรือ รุ้งทุติยภูมิ เป็นรุ้งกินน้ำที่ชัดน้อยกว่า และจะเกิดอยู่เหนือรุ้งกินน้ำตัวที่ 1 โดยที่ลำดับสีของสายรุ้งจะสลับกับลำดับสีของรุ้งปฐมภูมิ คือโค้งสีแดงจะอยู่ล่างสุด และโค้งสีม่วงจะอยู่บนสุด รุ้งทุติยภูมิเกิดจากการที่แสงหักเห 2 ครั้ง และสะท้อน 2 ครั้ง (หักเห-สะท้อน-สะท้อน-หักเห)รุ้งกินน้ำไม่ได้เกิดขึ้นทุกครั้งหลังฝนตก (มีละอองฝน) และแดดออก (มีแสงอาทิตย์) ? : ในข้อนี้ อาจเป็นที่ถกเถียงกันได้ แต่ถ้าเราอาศัยความรู้เกี่ยวกับรุ้งกินน้ำที่เราทราบดีแล้ว เราน่าจะสามารถกล่าวได้ว่า "รุ้งกินน้ำเกิดทุกครั้งที่มีสภาพเหมาะสม (มีละอองฝน + แสงแดดส่อง) แต่เราไม่เห็นรุ้งกินน้ำ เนื่องจากเราไม่ได้อยู่ในตำแหน่งที่จะเห็นมันต่างหาก"รุ้งกินน้ำดูชัดเท่ากันทั้งตัว : รุ้งกินน้ำที่อยู่ใกล้พื้นดิน จะดูชัดเจนกว่ารุ้งกินน้ำตัวเดียวกันที่อยู่สูงขึ้นไป เนื่องจากรูปร่างของหยดน้ำใกล้พื้นดินมีรูปทรงที่กลมกว่า ทำให้การหักเหและสะท้อน เกิดขึ้นดีกว่ารุ้งกินน้ำมี 2 ตัว คือ รุ้งปฐมภูมิ กับ รุ้งทุติยภูมิ : ในธรรมชาติ เราจะเห็นรุ้งกินน้ำได้อย่างมาก 2 ตัวเท่านั้น แต่ทางทฤษฎีแล้ว เนื่องจากแสงสามารถสะท้อนมากกว่า 2 ครั้ง ในหยดน้ำ จึงสามารถทำให้เกิดรุ้งตัวที่ 3...4...5... ไปได้เรื่อยๆ ทุกครั้งที่แสงจำนวนหนึ่งหักเหออกมาจากหยดน้ำ แล้วทำให้เกิดรุ้งกินน้ำ แสงที่เหลือจะสะท้อนต่อไป และหักเหออกมา ทำให้เกิดรุ้งกินน้ำตัวต่อไป ที่มีความเข้มของแสงน้อยลง (มองเห็นได้ยากขึ้น) รุ้งตัวอื่นๆ นี้ มีรายงานว่าสามารถสร้างขึ้นได้ในห้องทดลองถ้าเราดูรุ้งกินน้ำ หรือใช้กล้องถ่ายภาพรุ้งกินน้ำผ่าน polarizing filter จะเห็นรุ้งกินน้ำชัดขึ้นหรือไม่ ? : คำตอบคือใช่ และ ไม่ใช่ ! สำหรับรุ้งกินน้ำตัวสั้นๆ การใช้ filter ดังกล่าว จะสามารถทำให้รุ้งกินน้ำดูชัดเจนขึ้นมาก แต่ถ้าเป็นรุ้งกินน้ำตัวยาวๆ การใช้ filter ดังกล่าว จะทำให้บางส่วนของรุ้งกินน้ำดูชัดเจนขึ้น แต่บางส่วนจะเลือนหายไปเกือบหมด หรือหมดเลยทีเดียว ที่เป็นเช่นนี้ เพราะรุ้งกินน้ำแต่ละส่วน มีระนาบของการเป็น polarization ต่างกัน

ขวดน้ำผิวปาก

ขวดผิวปาก Plastorgan ขวดพลาสติกใช้แล้วทิ้งเกลื่อนกลาดมากมาย เราเอาไปประดิษฐ์ของได้หลายอย่าง ตั้งแต่ อุปกรณ์ทดลองวิทยาศาสตร์, ของใช้, เครื่องประดับ รวมถึง ของเล่น วันนี้ เราจะนำขวดพลาสติกมาประดิษฐ์เครื่องดนตรีอย่างหนึ่ง ทายสิครับว่าเป็นอะไร ?

อุปกรณ์ที่ใช้ประดิษฐ์ ขวดพลาสติกใช้แล้ว : เลือกขวดที่ด้านข้างเรียบนะครับ เพราะตัดง่ายกว่ามาก คัตเตอร์ (และ/หรือ กรรไกร): สำหรับใช้ตัดช่องบนขวด ปากกา permanent : ใช้วาดช่อง และเขียนลายบนขวด ไม้บรรทัด ขั้นตอนประดิษฐ์ นำขวดพลาสติกใช้แล้วมาลอกฉลากออก (ถ้ามี) ใช้ปากกา permanent กับไม้บรรทัด วาดลายลงบนขวด ลองใช้ขนาด                             กว้าง 10 มม. ยาว 8 ซม. ดูก่อนครับ ใช้คัตเตอร์ ตัดขวดให้เป็นช่อง ตามลวดลายที่วาดไว้ วาดลวดลายประดับให้สวยงามตามใจชอบ ปิดฝา แล้วนำไปติดกับหัวเสา นำเสาไปปักกลางแจ้ง ให้รับลม โดยหันให้ช่องเปิดอยู่ขนานกับทิศทางลมจะมีเสียงดังขึ้น เมื่อมีลมพัดผ่าน     เกิดอะไรขึ้น หลักการทางวิทยาศาสตร์ของการเกิดเสียงของขวดผิวปาก เป็นหลักการเดียวกันกับการเกิดเสียงของเครื่องเป่า (ขลุ่ยต่างๆ) เมื่อลมพัดผ่านช่องเปิดของขวดพลาสติก จะทำให้ผนังขวดเกิดการสั่น เสียงที่เกิดขึ้น จะเกิดการกำทอนภายในขวดพลาสติก ส่งผลให้เสียงดังเพิ่มขึ้น

ของเล่นวิทยาศาสตร์

แตรคชสาร

Elephant Horn

แตรคชสาร เป็นของเล่นง่ายๆ ทำจากแผ่นพลาสติกบาง เมื่อเป่าจะมีเสียงแหลมคล้ายเสียงช้าง นอกจากจะใช้เป่าเล่นให้หนวกหูผู้ใหญ่จนถูกดุแล้ว ในประเทศอินเดีย ยังใช้ในงานเฉลิมฉลองพระพิฆเนศอีกด้วย งานเฉลิมฉลองดังกล่าว ในปีนี้ ตรงกับวันอังคารที่ 25 กันยายน พ.ศ.2550 ครับ คนที่เข้าร่วมงานจะเป่าแตรนี้เกือบทุกคน เสียงดังเซ็งแซ่ลั่นไปทั้งงานฯ เลยค่ะ อุปกรณ์ที่ใช้ : แผ่นพลาสติกบางใส : คล้ายๆ กับแผ่นใสที่ใช้กับเครื่องฉายแผ่นใส เทปกาว : จะใช้แบบใส หรือแบบสี ก็ได้ครับ กรรไกร และ ด้าย ขนาดของส่วนต่างๆ ของแตรฯ โดยประมาณ : เส้นผ่านศูนย์กลางของแตรด้านกว้าง : 1 นิ้ว เส้นผ่านศูนย์กลางของแตรด้านแคบ : 1/8 นิ้ว ความยาวแตร : 8 นิ้ว ความกว้างของพลาสติกที่ใช้พันปากแตร : 2 นิ้ว ขั้นตอนการประดิษฐ์ : ม้วนแผ่นพลาสติกใส เป็นรูปกรวยตามขนาดที่กำหนด ใช้เทปกาวปิดยึดไว้ ใช้กรรไกร ตัดเฉียงๆ ปลายด้านแคบของแตร ตัดแผ่นพลาสติกใสเป็นชิ้นสี่เหลี่ยมเล็กๆ ติดเข้ากับปลายแตรด้านแคบ ใช้ด้ายพันไว้ให้แน่น ทำแตรแบบนี้ 2 อันครับ เอามาวางคู่กัน แล้วใช้พลาสติกอีกแผ่น กว้างประมาณ 2 นิ้ว พันรอบให้คลุมลิ้นแตร แล้วใช้เทปกาวพันให้แน่น ประดับตกแต่งให้สวยงามตามใจชอบ เกิดอะไรขึ้น? : เสียงเกิดจากการที่วัตถุสั่นสะเทือนครับ เมื่อเราเป่าลมผ่านลิ้นเล็กๆ ที่ติดอยู่ที่แตร ลิ้นจะสั่นอย่างรวดเร็วทำให้เกิดเสียงดัง ซึ่งจะเดินทางผ่านออกไปทางปากแตร ข้อควรระวัง : อย่าเป่าใส่หูกันนะครับ จะเป็นอันตรายแก่แก้วหูได้ ชาวอินเดียเป่าแตรคชสาร ในงานเฉลิมฉลองพระพิฆเนศ วันอังคารที่ 25 กันยายน พ.ศ.2550 ณ เมืองไฮเดอราบาด ประเทศอินเดีย ลักษณะแตรฯ ลักษณะแตรฯ                                                                  ลักษณะลิ้นแตรฯ