Někdy pozorujeme, jak se na obloze tvoří řada půlkruhových pásů: je to duha. Někdy, když je vzduch velmi vlhký a slunce je blízko obzoru, můžeme vidět duhu, když se otočíme zády ke slunci. Ten vzniká lomem a odrazem slunečního světla uvnitř vodních kapiček suspendovaných v atmosféře. Protože index lomu závisí na barvě, sluneční světlo se rozptyluje a odděluje barvy.
Na obrázku níže znázorňujeme sluneční světlo dopadající na kapku vody ve vzduchu. Po proniknutí kapkou se světlo mírně rozptýlí. Zastupujeme pouze extrémní barvy: červenou a fialovou. Paprsky se odrážejí na vnitřku kapky, vracejí se a podstupují nový lom, čímž se zvyšuje separace mezi barvami.
Vycházející fialové a červené paprsky svírají s dopadajícím paprskem úhly přibližně 40º a 42º.
Paprsky vycházející z kapky vody
Z obrázku vidíme, že každá kapka vysílá světla všech základních barev. Avšak kvůli rozdílu v úhlech bude každá barva naším okem přijímána z kapky umístěné v jiné výšce. Proto vidíme sadu barevných půlkruhových pásů s červeným pásem nahoře a fialovým dole.
Někdy jsou uvnitř kapky dva odrazy, jak můžeme vidět na obrázku níže. V tomto případě vidíme vytvoření sekundární duhy, s intenzitou světla nižší než primární duha. Barvy jsou převrácené, to znamená, že fialové světlo prochází nahoru a červené světlo klesá.
Výskyt dvou odrazů uvnitř kapky vody
Autor: Domitiano Marques
Vystudoval fyziku
Brazilský školní tým