Jdi na obsah Jdi na menu
Reklama
Založte webové stránky zdarma - eStránky.cz
 


Barvy duhy

10. 4. 2007

Obrazek

Zejména po letní dešťové přeháňce se nám čas od času naskytne úchvatná podívaná na krásný barevný oblouk – duhu. Tak se může stát například když po přeháňce vysvitne Slunce a my se nacházíme mezi Sluncem a odcházejícím dešťem. Většinou jde o jev poměrně krátký a téměř pokaždé o jinak výrazný. Proč tomu tak je a jak duha vlastně vzniká? Představme si pro jednoduchost kulovou kapičku vody na kterou dopadají sluneční paprsky. Pokud se sluneční paprsek potká s takovou kapkou, vstoupí do opticky hustšího prostředí a láme se. Nejvíc modrá část spektra a nejméně červená. Poté paprsek proletí vnitřkem kapky, z části kapkou prolétne, zalomí se a opusti ji, zčásti se na „zadní“ stěně kapky odrazí zpět dovniř (každá část spektra již na mírně jiném místě stěny), prolétne kapkou znovu, zalomí se a kapku opustí směrem k pozorovateli. Výpočtem se dá z tvaru kapky, místa dopadu paprsku na kapku a indexů lomu vody pro různé části spektra ukázat, že maximum zúčastněných paprsků se, spektrálně rozloženo, vrací tak, že s původním paprskem svírá úhel asi 42 stupňů (o něco méně pro modrou část spektra a o něco více pro červenou část spektra. Pokud se ve směru pohybu těchto paprsků ocitne pozorovatel, může duhu pozorovat. Stejně se z hlediska pozorovatele chovají i ostatní vodní kapky a jejich celkové množství, rozložení v prostoru a velikost určují, jak intenzivní, jak celistvou a jak vypadající duhu pozorovatel uvidí. Tato duha, která vzniká po jediném odrazu uvnitř vodní kapky, se nazývá duhou primární. Velikost kapek má navíc vliv na sílu a barevnost duhy; velké kapky dávají duhu jasnou a barevnou, malé kapky působí vznik tzv bílé duhy, kdy pozorovatel vidí pouze bílý oblouk.

Pokud je množství kapek, na kterých se sluneční paprsky lámou a odrážejí, dostatečně vysoké a pokud je navíc sluneční svit dostatečně intenzivní, může být viditelná i tzv sekundární duha. Princip vzniku je obdobný vzniku duhy primární s tím rozdílem, že uvnitř kapky dojde na paprsku cestujícím k pozorovateli ke dvěma odrazům. Intenzita takové duhy je pochopitelně mnohem nižší než u duhy primární a navíc je u ní opačné pořadí barev (druhý odraz uvnitř kapky obrátí pořadí barev na výstupu). Výpočtem se dá ukázat, že červené paprsky sekundární duhy svírají s původními paprsky úhel 50 stupňů, modré kolem 53 stupňů. Zde se sluší poznamenat, že další odrazy uvnitř kapky existují vždy (tedy prakticky vždy). Pouze však tehdy, je li kapek dost, může být jev očima pozorovatelný.

Velmi vzácně lze spatřit dokonce terciální duhu, tedy duhu, při jejímž vzniku se paprsek uvnitř kapky odrazí dokonce třikrát. Taková duha se navíc nachází již na opačné straně oblohy než duhy primární a sekundární. Teoreticky existují i duhy vyšších řádů, ty jsou však i za optimálních podmínek pro svoji malou intenzitu očima nepozorovatelné.

Tento článek je publikován s laskavým svolením autora Richarda Kotrby a paní ředitelky observatoře v Úpici. Další podrobnosti a mnoho jiných zajímavých poznatků si můžete přečíst na http://www.obsupice.cz/new/view.php?cisloclanku=2006052101

 

Komentáře

Přehled komentářů

Zatím nebyl vložen žádný komentář