Či už veríte, že sú znakom Božieho zasľúbenia, alebo na konci na vás čaká hrniec zlata, dúhy sú jedným z najradšej vyvolávajúcich displejov prírody.
Dúhy sú v podstate slnečné svetlo rozptýlené do svojho spektra farieb, aby sme to videli. Pretože dúha je optický fenomén (pre vás sci-fi fanúšikov, je to niečo ako hologram), nie je to niečo, čo by sa dalo dotknúť alebo ktoré existuje na konkrétnom mieste.
Zaujímalo vás niekedy, odkiaľ pochádza slovo „dúha“? Časť „dážď“ predstavuje dažďové kvapky, ktoré sú potrebné na jej výrobu, zatiaľ čo výraz „-bow“ sa vzťahuje na tvar oblúka.
Dúhy majú tendenciu sa objavovať počas slnečnice (dážď a Slnko súčasne), takže ak ste uhádli, že slnko a dážď sú dve kľúčové ingrediencie na výrobu dúhy, máte pravdu.
Proces výroby dúhy sa začína slnečným žiarením na a dažďová kvapka. Keď svetelné lúče zo slnečného lúča dopadajú a vstupujú do kvapiek vody, ich rýchlosť sa trochu spomaľuje (pretože voda je hustejšia ako vzduch). To spôsobuje, že dráha svetla sa ohýba alebo "láma".
Keď teda lúč svetla vstúpi do dažďovej kvapky a ohne sa, rozdelí sa na svoje farebné vlnové dĺžky. Svetlo pokračuje v pohybe cez kvapku, až kým sa odrazí (odrazí) zo zadnej časti kvapôčky a neuvoľní opačnú stranu v uhle 42 °. Keď svetlo (stále rozdelené do svojej škály farieb) opúšťa kvapôčky vody, zrýchľuje sa, keď sa vracia späť do menej hustého vzduchu a je refrakčné (druhýkrát) smerom nadol do očí.
Použiť tento proces na celú kolekciu dažďových kvapiek na oblohe a voile, dostanete celú dúhu.
Všimli ste si niekedy, ako sa farby dúhy (od vonkajšej hrany dovnútra) vždy menia na červenú, oranžovú, žltú, zelenú, modrú, indigovú, fialovú?
Aby sme zistili, prečo to tak je, uvažujme dažďové kvapky na dvoch úrovniach, jedna nad druhou. V predchádzajúcom diagrame vidíme, že červené svetlo láme vodu z kvapiek pod strmými uhlami k zemi. Keď sa človek pozrie na prudký uhol, červené svetlo z vyšších kvapiek putuje v správnom uhle, aby sa stretlo s očami človeka. (Ostatné farebné vlnové dĺžky vystupujú z týchto kvapiek vo väčších plytkých uhloch, a teda prechádzajú nad hlavou.) Preto sa na vrchu dúhy objavuje červená. Teraz zvážte nižšie dažďové kvapky. Pri pohľade na plytšie uhly smerujú všetky kvapôčky v tomto zornom poli fialové svetlo do oka, zatiaľ čo červené svetlo smeruje von z periférneho videnia a dole pri nohách. Preto sa na spodnej časti dúhy objaví fialová farba. Dažďové kvapky medzi týmito dvoma úrovňami odrážajú rôzne farby svetla (v poradí od najbližšej najdlhšej po najbližšiu najkratšiu vlnovú dĺžku, zhora nadol), takže pozorovateľ vidí plnofarebné spektrum.
Pretože dažďové kvapky majú relatívne kruhový tvar, odraz, ktorý vytvárajú, je tiež zakrivený. Verte tomu alebo nie, plná dúha je vlastne celý kruh, iba druhú polovicu nevidíme, pretože zem sa dostane do cesty.
Pred niekoľkými snímkami sme sa dozvedeli, ako svetlo prechádza trojkrokovou cestou (lom, odraz, lom) vo vnútri dažďovej kvapky, aby sa vytvorila primárna dúha. Ale niekedy svetlo dopadne na zadnú časť dažďovej kapky dvakrát, nie iba raz. Toto „odrazené“ svetlo opúšťa kvapku pod iným uhlom (50 ° namiesto 42 °), čo vedie k sekundárnej dúhe, ktorá sa objaví nad primárnym lukom.
Pretože svetlo prechádza dvoma odrazmi vo vnútri dažďovej kvapky a menej lúčov prechádza 4-stupňovým stupňom, jeho intenzita sa zníži o druhý odraz a výsledkom je, že farby nie sú také jasné. Ďalším rozdielom medzi jednoduchými a dvojitými dúhami je to, že farebná schéma pre dvojité dúhy je obrátená. (Jeho farby sú fialové, indigo, modré, zelené, žlté, oranžové, červené.) Je to preto, že fialové svetlo z vyšších dažďových kvapiek vchádza do očí, zatiaľ čo červené svetlo z tej istej kvapky prechádza cez hlavu. Súčasne vstupuje červené svetlo z dolných dažďových kvapiek do očí a červené svetlo z týchto kvapiek smeruje na vlastné nohy a nie je vidieť.
Na jar roku 2015 sa sociálne médiá rozžiarili, keď obyvatelia mesta Glen Cove zdieľali mobilnú fotografiu toho, čo sa javilo ako štvornásobná dúha.
Teoreticky sú trojité a štvornásobné dúhy mimoriadne zriedkavé. Nielenže by to vyžadovalo viacnásobné odrazy v dažďovej kvapke, ale každá iterácia by vytvorila slabý luk, ktorý by sťažoval videnie terciárnych a kvartérnych dúhov.
Keď sa vytvoria, trojité dúhy sú zvyčajne vidieť proti vnútornej strane primárneho oblúka (ako je vidieť na fotografii vyššie) alebo ako malý spojovací oblúk medzi primárnym a sekundárnym.
Dúhy nie sú vidieť iba v neba. Záhradný postrekovač. Hmla na spodnej časti striekajúcej vodopád. To sú všetky spôsoby, ako môžete nájsť dúhu. Pokiaľ je jasné slnečné svetlo, visiace kvapôčky vody a ste v správnom zornom uhle, je možné, že dúha bude na dohľad!