Ponekad promatramo niz polukružnih traka koje se formiraju na nebu: to je duga. Ponekad, kada je zrak vrlo vlažan, a sunce blizu horizonta, možemo vidjeti dugu ako držite leđa suncu. To nastaje lomom i refleksijom sunčeve svjetlosti unutar kapljica vode suspendiranih u atmosferi. Kako indeks loma ovisi o boji, sunčeva svjetlost se raspršuje, razdvajajući boje.
Na donjoj slici predstavljamo sunčevu svjetlost koja udara kap vode u zraku. Nakon prodiranja u kap, svjetlost se lagano raspršuje. Predstavljamo samo ekstremne boje: crvenu i ljubičastu. Zrake se reflektiraju na unutarnjoj strani kapi, vraćaju se i prolaze kroz novo lomljenje, povećavajući razdvajanje između boja.
Ljubičaste i crvene zrake koje se pojavljuju tvore kutove od približno 40º i 42º s upadnom zrakom.
Zrake koje izlaze iz vodene kapi
Iz slike možemo vidjeti da svaka kap odašilje svjetla svih osnovnih boja. Međutim, zbog razlike u kutovima, naše će oko svaku boju primiti iz kapi koja se nalazi na različitoj visini. Zato vidimo skup obojenih polukružnih traka, s crvenom trakom iznad i ljubičastom ispod.
Ponekad se unutar kapi nalaze dvije refleksije, kao što možemo vidjeti na slici ispod. U ovom slučaju vidimo stvaranje sekundarne duge, čiji je intenzitet svjetlosti niži od primarne duge. Boje su obrnute, odnosno ljubičasta svjetlost prolazi gore, a crvena se spušta.
Pojava dva odraza unutar kapi vode
Autor: Domitiano Marques
Diplomirao fiziku
Školski tim Brazila