Независимо дали вярвате, че са знак за Божието обещание, или в края ви очаква гърненце със злато, дъгите са един от най-щастливите прояви на природата.
Дъждовите дъски са основно слънчева светлина, разпространена в нейния спектър от цветове. Тъй като дъгата е оптичен феномен (за феновете на научната фантастика, това е нещо като холограма), това не е нещо, което може да се пипне или съществува на определено място.
Някога се питах откъде идва думата „дъга“? Частта "дъжд" от него означава дъждовните капки, необходими за направата му, докато "-bow" се отнася до формата на дъгата.
Rainbows са склонни да изскачат по време на слънчева душ (дъжд и слънце в същото време), така че ако предположите, че слънцето и дъждът са две основни съставки за направата на дъга, вие сте прави.
Процесът на вземане на дъгата започва, когато слънчевата светлина грее върху a дъждовна капка. Докато светлинните лъчи от слънцето се удрят и навлизат във водна капчица, скоростта им се забавя малко (защото водата е по-гъста от въздуха). Това кара пътя на светлината да се огъва или „пречупва“.
Така че, когато лъч светлина попадне в дъждовна капка и се огъва, той се отделя на съставните си дължини на вълната. Светлината продължава да пътува през капката, докато не отскочи (отразява) от задната страна на капчицата и излезе от другата страна под ъгъл 42 °. Тъй като светлината (все още разделена в цветовата си гама) излиза от капчицата вода, тя ускорява, докато пътува обратно в не толкова плътния въздух и се пречупва (втори път) надолу към очите на човек.
Приложете този процес върху цяла колекция дъждовни капки в небето и voilá, получавате цяла дъга.
Някога забелязвали ли сте как цветовете на дъгата (от външния край до вътрешността) винаги преминават в червено, оранжево, жълто, зелено, синьо, индиго, виолетово?
За да разберем защо това е, нека разгледаме дъждовните капки на две нива, едното над другото. В предишна диаграма виждаме, че червената светлина се пречупва извън водната капчица под по-стръмни ъгли. Така че, когато човек погледне под стръмен ъгъл, червената светлина от по-високите капки пътува под правилния ъгъл, за да срещне нечии очи. (Другите дължини на вълните на цветовете излизат от тези капки под по-плитки ъгли и по този начин преминават над главата.) Ето защо червеното се появява в горната част на дъгата. Сега помислете за долните дъждовни капки. Когато гледам под по-плитки ъгли, всички капчици в тази линия на зрението насочват виолетова светлина към окото, докато червената светлина е насочена извън периферното зрение и надолу в краката. Ето защо цветното виолетово се появява в дъното на дъгата. Дъждовните капки между тези две нива отскачат различни цветове светлина (за да може от следващата най-дълга до следващата най-къса дължина на вълната, отгоре надолу), така че наблюдателят вижда пълноцветен спектър.
Тъй като дъждовните капки имат сравнително кръгла форма, отражението, което създават, също е извито. Вярвате или не, пълна дъга всъщност е пълен кръг, само че не виждаме другата половина от нея, защото земята се препречва.
Преди няколко слайда научихме как светлината преминава през три стъпка (пречупване, отражение, пречупване) вътре в дъждовна капка, за да образува първична дъга. Но понякога светлината удря гърба на дъждовна капка два пъти, а не само веднъж. Тази „отразена“ светлина изпуска капката под различен ъгъл (50 ° вместо 42 °), което води до вторична дъга, която се появява над основния лък.
Тъй като светлината претърпява две отражения вътре в дъждовната капка и по-малко лъчи преминават през 4-стъпалната, интензивността й се намалява от това второ отражение и в резултат на това цветовете не са толкова ярки. Друга разлика между единични и двойни дъги е, че цветната схема за двойните дъги е обърната. (Цветовете ѝ са виолетови, индиго, синьо, зелено, жълто, оранжево, червено.) Това е така, защото виолетовата светлина от по-високи капки за капки навлиза в очите, а червената светлина от същата капка преминава над главата на човек. В същото време червената светлина от долните дъждовни капки навлиза в очите и червената светлина от тези капки е насочена към краката и не се вижда.
През пролетта на 2015 г. социалните медии светнаха, когато жител на Глен Коув, NY сподели мобилна снимка на това, което изглеждаше четворна дъга.
Макар че е възможно на теория, тройните и четворните дъги са изключително редки. Това не само ще изисква множество отражения в дъждовната капка, но всяка итерация би довела до по-слаб лък, което би направило третичните и четвъртичните дъги доста трудно да се видят.
Когато те формират, тройните дъги обикновено се виждат във вътрешността на основната дъга (както се вижда на снимката по-горе) или като малка свързваща дъга между първичната и вторичната.
Дъгата не се вижда само в небе. Разпръсквач за вода в задния двор. Мъгла в основата на пръскащ се водопад. Това са всички начини да забележите дъга. Докато има ярка слънчева светлина, окачени водни капчици и сте разположени под правилния ъгъл на гледане, възможно е дъга да е в полезрението!