Duha je optický a meteorologický jev, který nastává, když světlo ze Slunce prochází lomem, odrazem a disperzí v malých kapkách vody v atmosféře, obvykle se objevuje po dešti. Tento jev vytváří charakteristický pás barev na obloze. Zde je způsob, jak duha vzniká:
Bílé světlo ze Slunce: Bílé světlo je ve skutečnosti kombinací mnoha různých barev, od červené, oranžové, žluté, zelené, modré, indigové až po fialovou. Kapky vody v atmosféře: Kapky deště nebo mlhy slouží jako malé hranoly.
Lom světla: Když světlo ze Slunce vstoupí do kapky vody, ohýbá se (lom) kvůli tomu, že světlo mění svou rychlost, když přechází ze vzduchu do vody. Každá barva v bílém světle se ohýbá pod jiným úhlem, což způsobuje jejich oddělení (disperze).
Odraz uvnitř kapky vody: Světlo se odráží od vnitřní plochy kapky vody. To způsobí, že světlo se vrátí zpět a směřuje k pozorovateli.
Další lom světla: Světlo opustí kapku vody a ohýbá se znovu při výstupu z kapky, což způsobí, že barvy jsou oddělené jasněji.
Pořadí barev
Duha má barvy v pořadí od vnější k vnitřní: červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, indigová, fialová. Červená je na vnější straně, protože se láme nejméně, zatímco fialová je na vnitřní straně, protože se láme nejvíce.
Místo a podmínky pro pozorování duhy
Úhel pozorování: Duha se objevuje pouze tehdy, když je Slunce za pozorovatelem a je v nízkém úhlu (méně než 42° nad horizontem).
Déšť nebo mlha: Je třeba, aby v atmosféře byly kapky vody, které způsobí lom a disperzi světla.
Světlo ze Slunce: Duhu lze vidět pouze ve dne, když je přítomné světlo ze Slunce.
Dvojitá duha
V některých případech může vzniknout dvojitá duha. K tomu dochází, když se světlo odráží dvakrát uvnitř kapky vody, což vytváří druhou, slabší duhu, která je umístěná venku od hlavní duhy a má opačné barevné pořadí.
Proč je duha oblouková?
Duha má kruhový tvar, protože světlo se disperguje ve všech směrech v atmosféře. Avšak pozorovatel na zemi vidí pouze část tohoto kruhu. Pokud stojíte v letadle nebo na vyšším místě, občas můžete vidět úplnou kruhovou duhu.
Shrnutí: Duha je výsledkem interakce mezi světlem a kapkami vody v atmosféře. Tento jev není jen krásný, ale také jasným důkazem toho, jak světlo funguje.