Tęcza to zjawisko optyczne i meteorologiczne, które zachodzi, gdy światło słoneczne załamuje się, odbija i rozprasza w małych kroplach wody w powietrzu, zwykle pojawiając się po deszczu. Zjawisko to tworzy charakterystyczny pas kolorów na niebie. Oto jak powstaje tęcza:
Światło białe od Słońca: Światło białe jest w rzeczywistości kombinacją wielu różnych kolorów, od czerwonego, pomarańczowego, żółtego, zielonego, niebieskiego, indygo do fioletowego.
Krople wody w powietrzu: Krople deszczu lub mgły pełnią rolę małych pryzmatów.
Załamanie światła:
Kiedy światło słoneczne wchodzi w kroplę wody, załamuje się (zmienia kąt), ponieważ światło zmienia prędkość, przechodząc z powietrza do wody. Każdy kolor w świetle białym załamuje się pod innym kątem, co powoduje ich rozdzielenie (zjawisko rozszczepienia).
Odbicie wewnątrz kropli wody:
Światło odbija się od wewnętrznej powierzchni kropli wody, co pozwala, by światło wróciło i skierowało się w stronę obserwatora.
Ponowne załamanie:
Światło opuszczające kroplę wody załamuje się ponownie, co sprawia, że kolory stają się bardziej wyraźne.
Kolejność kolorów
Tęcza ma kolory od zewnątrz do wewnątrz: czerwony, pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski, indygo, fioletowy.
Czerwony znajduje się na zewnątrz, ponieważ załamuje się najmniej, podczas gdy fioletowy znajduje się wewnątrz, ponieważ załamuje się najbardziej.
Warunki i miejsce, aby zobaczyć tęczę
Kąt obserwacji: Tęcza pojawia się tylko wtedy, gdy Słońce znajduje się za obserwatorem i jest w niskim kącie (poniżej 42° względem horyzontu).
Deszcz lub mgła: Potrzebne są krople wody w powietrzu, aby światło mogło zostać załamane i rozszczepione.
Światło słoneczne: Tęcza jest widoczna tylko w ciągu dnia, gdy pada światło słoneczne.
Podwójna tęcza
W niektórych przypadkach może pojawić się podwójna tęcza. Dzieje się tak, gdy światło odbija się dwa razy wewnątrz kropli wody, tworząc drugą, mniej wyraźną tęczę, która znajduje się na zewnątrz głównej tęczy i ma odwrotną kolejność kolorów.
Dlaczego tęcza ma kształt łuku?
Tęcza ma kształt okręgu, ponieważ światło rozprasza się we wszystkich kierunkach w powietrzu. Jednak obserwator na powierzchni ziemi widzi tylko część tego okręgu. Jeśli stoisz w samolocie lub na wyższym terenie, czasami można zobaczyć pełny okrąg tęczy.
Podsumowując, tęcza jest wynikiem interakcji między światłem a kroplami wody w powietrzu. To zjawisko nie tylko zachwyca, ale również jest wyraźnym dowodem na to, jak działa światło.