મેઘધનુષ (rainbow) : હવામાનને લગતી પ્રકાશીય ઘટના. એક બાજુ વરસાદ વરસતો હોય અને બીજી બાજુએથી સૂર્યનાં કિરણો વરસાદનાં બુંદો પર આપાત થતાં હોય ત્યારે અમુક શરતો સંતોષાતાં આકાશમાં સમકેન્દ્રીય ચાપ (concentric arc) જેવા આકારમાં જુદા જુદા સાત રંગોનો બનેલો પટો જોવા મળે છે, જેને મેઘધનુષ કહે છે.
સામાન્ય રીતે બે પ્રકારનાં મેઘધનુષ જોવા મળે છે : (1) મુખ્ય મેઘધનુષ (primary rainbow) અને (2) ગૌણ મેઘધનુષ (secondary rainbow).
આકૃતિ 1
આકૃતિ 1માં દર્શાવ્યા મુજબ, નીચેના અથવા અંદરના ભાગમાં આવેલા રંગીન પટાને મુખ્ય મેઘધનુષ કહે છે; જેમાં બહારની ધાર લાલ રંગની અને અંદરની ધાર જાંબલી રંગની હોય છે. ઉપરના અથવા બહારના ભાગમાં આવેલા બીજા રંગીન પટાને ગૌણ મેઘધનુષ કહે છે. ગૌણ મેઘધનુષમાં રંગનો ક્રમ મુખ્ય મેઘધનુષમાંના રંગો કરતાં ઊલટો હોય છે. તેમાં અંદરની ધાર લાલ રંગની અને બહારની ધાર જાંબલી રંગની હોય છે.
મેઘધનુષનો રંગીન પટો સાત રંગો – અનુક્રમે જાંબલી, ઘેરો વાદળી, ભૂરો, લીલો, પીળો, નારંગી અને લાલ(VIBGYOR)નો બનેલો હોય છે. બે ધનુષ વચ્ચેનો અવકાશ પ્રમાણમાં અંધકારમય જોવા મળે છે. કેટલીક વાર મુખ્ય ધનુષની બાહ્ય ધાર(કિનારી)ની અંદરના ભાગમાં અધિસંખ્ય (super numer) તરીકે ઓળખાતા કેટલાક વધારાના પટા પણ જોવા મળે છે.
ઈ. સ. 1611માં દ દોમિનિસ (de Dominis) નામના વિજ્ઞાનીએ સૌપ્રથમ મેઘધનુષની સૈદ્ધાંતિક સમજૂતી આપી અને 1637માં દેસ્કાર્તિસ (Descartes) નામના વિજ્ઞાનીએ તેનું પ્રાયોગિક સમર્થન કર્યું. પાણીના બુંદ વડે સૂર્યના કિરણના બે વખતનાં વક્રીભવન તથા એક પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તનને લીધે મુખ્ય મેઘધનુષ રચાય છે.
આકૃતિ 2
આકૃતિ 2માં PQR પાણીના બુંદનો આડછેદ દર્શાવે છે. પ્રકાશનું કિરણ SP, બુંદની સપાટી પર P આગળ વક્રીભવન પામી R આગળ પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન પામી ફરીથી Q આગળ વક્રીભવન પામી છેવટ QE કિરણ રૂપે બહાર નીકળે છે. શ્વેત રંગનું સૌર કિરણ જુદા જુદા રંગોનું મિશ્રણ હોવાથી P આગળના વક્રીભવનને લીધે તે જુદા જુદા રંગોમાં વિભાજન પામે છે.
આકૃતિ 3
બુંદમાંથી પસાર થતાં સૌર કિરણ બે વખત વક્રીભવન અને બે વખત પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન પામે તો નિર્ગમન થતાં કિરણો ગૌણ મેઘધનુષ રચે છે.
વિચલન-કોણનું મૂલ્ય આપાત-કોણના મૂલ્ય, આંતરિક પરાવર્તનની સંખ્યા તથા ગોળાકાર બુંદના માધ્યમના પ્રકાર (વક્રીભવનાંક) પર આધાર રાખે છે. પરાવર્તન અને વક્રીભવનના નિયમોના આધારે બુંદમાંથી બહાર નીકળતાં કિરણોના મૂળ આપાત-કિરણની દિશા સાથેના વિચલનની ગણતરી કરી શકાય છે. લઘુતમ વિચલન-કોણની દિશામાં બુંદમાંથી બહાર નીકળતા કિરણની તીવ્રતા મહત્તમ હોય છે. કેટલીક વાર આ કિરણોને દેસ્કાર્તિસ કિરણો કહે છે. વિચલન જેમ વધે તેમ તીવ્રતા ઘટે છે.
એક પૂર્ણ આંતરિક પરાવર્તન પામી બુંદમાંથી બહાર નીકળતાં કિરણોમાં લાલ રંગનાં કિરણો 42.4° અને જાંબલી રંગનાં કિરણો 40.6° લઘુતમ વિચલન પામી નિરીક્ષકની આંખ આગળ મહત્તમ તીવ્રતાવાળો શંકુ રચે છે. પરિણામે નિરીક્ષક લાલથી જાંબલી રંગ સુધીના જુદા જુદા રંગોના (મેઘધનુષ-વર્ણપટના) ચાપ આકારના તેજસ્વી પટાઓ જોઈ શકે છે. ગૌણ મેઘધનુષમાં બે આંતરિક પરાવર્તનો પછી લાલ કિરણો 50.4° અને જાંબલી કિરણો 53.6° વિચલન પામી શંકુ રચે છે. ગૌણ મેઘધનુષ મુખ્ય મેઘધનુષની ઉપરના ભાગમાં રચાય છે અને તેમાં રંગોનો ક્રમ ઊલટો થાય છે.
ચોક્કસ આપાત-કોણ માટે મુખ્ય અને ગૌણ મેઘધનુષના નિર્ગમન પામતાં કિરણોના મૂળ કિરણની દિશા સાથેના લઘુતમ વિચલનકોણ નીચે સારણીમાં દર્શાવ્યા પ્રમાણે મળે છે :
લઘુતમ વિચલન કોણ (Δ)
| લાલ કિરણ માટે | જાંબલી કિરણ માટે | |
| મુખ્ય મેઘધનુષ | 137.6° (π – 42.6°) | 139.4° (π – 40.6°) |
| ગૌણ મેઘધનુષ | 230.6° (π + 50.4°) | 233.6° (π + 53.6°) |
બુંદ પર કોઈ પણ બાજુએથી આપાત થતાં કિરણો માટે દેસ્કાર્તિસ કિરણો લઘુતમ વિચલનની ફક્ત એક જ બાજુએ નિર્ગમન પામતાં હોય છે. આ વિસ્તારમાં બે વિભાગમાંથી આવતાં કિરણો એકબીજાંને છેદતાં વ્યતીકરણ ઉદભવે છે; તેથી કેટલીક વાર મેઘધનુષમાં મહત્તમ અને લઘુતમ તીવ્રતા દર્શાવતી વ્યતીકરણભાત (pattern) જોવા મળે છે.
શશીધર ગોપેશ્વર ત્રિવેદી