Jeśli w ogóle nie miałeś pojęcia, czym jest tęcza lub co ją powoduje, możesz w rzeczywistości uwierzyć w niektóre legendy, które różne starożytne kultury stworzyły, aby ją wyjaśnić. Tęcze należą do najpiękniejszych pokazów natury.

Tęcza w Suuroy na Wyspach Owczych. Zdjęcie: Erik Christensen.

Tęcza tak naprawdę nie jest „rzeczą” i nie istnieje w określonym „miejscu”. Jest to zjawisko optyczne, które pojawia się, gdy światło słoneczne i warunki atmosferyczne są odpowiednie – a pozycja widza jest odpowiednia, aby je zobaczyć.

Kiedy czy widzisz tęczę?

Tęcza wymaga, aby kropelki wody unosiły się w powietrzu. Dlatego widzimy je zaraz po deszczu. Słońce musi być za Tobą, a chmury oczyszczone ze Słońca, aby pojawiła się tęcza.

Dlaczego tęcza jest łukiem – lub łukiem?

Pełna tęcza jest w rzeczywistości pełny okrąg, ale z ziemi widzimy tylko jego część. Z samolotu, w odpowiednich warunkach, można zobaczyć całą okrągłą tęczę.

Z lecącego samolotu możesz zobaczyć pełną koło tęczy. Kredyt: NOAA.

Co dzieje się w kropelkach wody?

Światło słoneczne pada na krople wody. Gdy światło wpada do kropelki, lekko się ugina lub załamuje, ponieważ w wodzie porusza się wolniej niż w powietrzu (ponieważ woda jest gęstsza). Następnie światło odbija się od tylnej części kropli wody i wraca tam, gdzie przyszło, ponownie wyginając się, gdy przyspiesza, gdy opuszcza kroplę wody.

Światło wpada do kropli wody, wyginając się, gdy nieco zwalnia przechodząc z powietrza do gęstszej wody. Światło odbija się od wnętrza kropli, rozdzielając się na składowe długości fal – lub kolory. Kiedy opuszcza kroplę, tworzy tęczę.

Dlaczego kolory?

Światło słoneczne składa się z wielu długości fal – lub kolorów – światła. Niektóre z tych długości fal wyginają się bardziej niż inne, gdy światło wpada do kropli wody. Fiolet (najkrótsza długość fali światła widzialnego) ugina się najbardziej, czerwony (najdłuższa długość fali światła widzialnego) najmniej. Kiedy więc światło opuszcza kroplę wody, jest rozdzielane na wszystkie długości fal. Światło odbijające się z powrotem do ciebie, obserwatora ze światłem słonecznym pochodzącym zza ciebie, z kropelek wody, pojawi się rozdzielone na wszystkie kolory tęczy! Fiolet będzie na dole, a czerwony na górze.

Co sprawia, że podwójna tęcza?

Wtórna tęcza pojawia się, gdy światło słoneczne odbija się dwukrotnie od kropelek wody. Wtórne tęcze są słabsze, a kolejność kolorów jest odwrócona, z czerwonym na dole. Źródło: Leonardo Weiss via Wikimedia Commons.

Czasami nad tęczą główną można zobaczyć inną, słabszą drugorzędną tęczę. Pierwotna tęcza jest spowodowana jednym odbiciem wewnątrz kropli wody. Tęcza wtórna jest spowodowana drugim odbiciem wewnątrz kropli, a to „ponownie odbite” światło opuszcza kroplę pod innym kątem (50 ° zamiast 42 ° dla czerwonego łuku głównego). Dlatego tęcza wtórna pojawia się powyżej tęcza podstawowa. Kolejność kolorów także będzie odwrócona w tęczy drugorzędnej, z czerwonym na dole i fioletowym na górze.