قوس قزح أو قوس الألوان أو قوس المطر هي مسميات مختلفة لنفس الظاهرة الطبيعية التي يفرح بها الكثير من الناس والأطفال لجمال منظرها وغرابتها، وهو عبارة عن وهم بصري؛ فهو غير موجود فعلياً في مكان معين في السماء، وتلك الظاهرة لا تظهر كثيراً في أيام الشتاء ؛ لأنها تحتاج إلى شروط معينة لحدوثها، وقوس قزح هو ظاهرة طبيعيّة فيزيائية تنتج عن انكسار وتحلل ضوء الشمس من خلال قطرات الماء الموجودة في الهواء، ويظهر القوس بعد سقوط المطر أو خلاله وعند وجود الشمس المشرقة التي تُسقط أشعتها على القطرات .. ويحتوي ضوء الشمس على عدة ألوان لها أطوال ضوئية مختلفة بانكسارات مختلفة، وتقسمها قطرات الماء إلى سبعة ألوان مختلفة وتلك الألوان على الترتيب هي : الأحمر ثم البرتقالي فالأصفر ثم الأخضر ثم الأزرق فاللون النيلي ثم البنفسجي، وهذه الألوان هي الجزء المرئي من أشعة الشمس، وتوجد العديد من الأجزاء غير المرئية بالعين البشرية؛ مثل الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية
أسباب ظهور قوس قزح
بعد هطول المطر، تشرق أشعة الشمس على قطرات الماء، وتنكسر أشعة الشمس الضوئية بزاوية مائلة داخل قطرات الماء ثم تنعكس الأشعة مرةً أُخرى عند مرورها من خلال السطح الداخلي لقطرات المطر، بعد ذلك تنكسر مرةً ثالثةً عندما تخرج من القطرات، ويظهر هذا التأثير الإجمالي للضوء الساقط بسبب انعكاسه على مدى كبير من الزوايا، ويزداد التركيز عند الانكسار بزاوية 42 درجة.
يتكون ضوء الشمس من عدة أطوال موجية أو ألوان من الضوء، فعندما يدخل الضوء في قطرة الماء تنحني تلك الأطوال الموجية، إذ ينحني أقصر طول موجي للضوء المرئي أكثر من غيره كالبنفسجي، ويميل اللون الأحمر وهو أطول طول موجي للضوء المرئي إلى الحد الأدنى، لذلك عندما يخرج الضوء من قطرة الماء بفصل إلى جميع أطوال موجته، وسوف ينعكس الضوء إلى جميع ألوان قوس قزح، وسيكون البنفسجي في الأسفل والأحمر في الأعلى .. ويختلف ظهور قوس قزح على الماء عن ظهوره على الأرض بسبب اختلاف معامل الإنكسار في الماء عن الأرض، ويُظهِر الاختلاف في القوس بين البحر والجو شكلًا مرئيًّا للعين.
الظهور الدائري لقوس قزح
يظهر قوس قزح عادة بشكل نصف دائري وفي بعض الحالات النادرة يكون بشكل دائري؛ إذ يجب أن تكون ظروف السماء مناسبة لهذا الغرض، إلا أن الجزء السفلي من قوس قزح لا يظهر بسبب اختفاؤه خلف الأفق، كما وتتناسب إمكانية رؤية قوس قزح مع ارتفاع الشمس، فكلما انخفضت الشمس ارتفعت قمة قوس قزح وأصبح من الممكن رؤيته كاملاً .. ويصعب رؤية قوس قزح في الليل بسبب بهتان ألوانه ولقصور العين عن رؤيته في الضوء الخافت، فهو يحتاج لسقوط ضوء ساطع للتمكن من رؤيته، ويتطلب لرؤيته أن يكون القمر بالقرب من اكتماله كبدر، ويجب أن يكون المطر في الجهة المقابلة للقمر، وأن تكون السماء مظلمة، ويجب أن يكون القمر أقل من 42 درجة، وقد سجل بعض الأشخاص قدرتهم على رؤية قوس قزح في الليل .. ويسمى في هذه الحالة قوس المطر ويمكن أن يظهر قوس قزح المزدوج أو ما يسمى قوس قزح الثنائي، إذ يمكن رؤية خفوت يشبه القوس الثاني فوق قوس قزح الأصلي، ويحدث ذلك عندما تنعكس أشعة الشمس مرتين داخل كل قطرة، إلا أن هذا القوس ليس ساطعًا مثل القوس الأصلي.