Czasami obserwujemy serię półkolistych pasów tworzących się na niebie: to tęcza. Czasami, gdy powietrze jest bardzo wilgotne, a słońce jest blisko horyzontu, możemy zobaczyć tęczę, jeśli odwrócimy się plecami do słońca. Powstaje w wyniku załamania i odbicia światła słonecznego w kropelkach wody zawieszonych w atmosferze. Ponieważ współczynnik załamania światła zależy od koloru, światło słoneczne rozprasza się, rozdzielając kolory.
Na poniższym rysunku przedstawiamy światło słoneczne uderzające w kroplę wody w powietrzu. Po przeniknięciu kropli światło jest lekko rozpraszane. Reprezentujemy tylko skrajne kolory: czerwony i fioletowy. Promienie odbijają się we wnętrzu kropli, wracają i ulegają nowemu załamaniu, zwiększając separację między kolorami.
Pojawiające się promienie fioletowe i czerwone tworzą z promieniem padającym kąty około 40º i 42º.
Promienie wyłaniające się z kropli wody
Na rysunku widać, że każda kropla emituje światła wszystkich podstawowych kolorów. Jednak ze względu na różnicę kątów każdy kolor będzie odbierany naszym okiem z kropli znajdującej się na innej wysokości. Dlatego widzimy zestaw kolorowych półokrągłych pasków, z czerwonym paskiem powyżej i fioletowym poniżej.
Czasami wewnątrz kropli znajdują się dwa odbicia, jak widać na poniższym rysunku. W tym przypadku obserwujemy tworzenie się tęczy wtórnej o intensywności światła mniejszej niż tęcza pierwotna. Kolory są odwrócone, tzn. światło fioletowe przechodzi w górę, a czerwone gaśnie.
Występowanie dwóch odbić wewnątrz kropli wody
Autor: Domitiano Marques
Ukończył fizykę
Brazylijska drużyna szkolna
